内容正文:
运动的描述
基础知识
一、质点、参考系
1.质点
(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
(2)物体看作质点的条件:物体大小和形状对研究问题的影响可以忽略。
2.参考系
(1)定义:在描述物体运动时,用来作为参考的物体。
(2)选取:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,运动的描述可能会不同,通常以地面为参考系。
二、位移和路程
1.定义
(1)位移:表示质点的位置变动,它是由初位置指向末位置的有向线段。
(2)路程:质点运动轨迹的长度。
2.区别和联系
(1)区别:①位移是矢量,方向由初位置指向末位置;
②路程是标量,没有方向。
(2)联系:①单向直线运动中,位移大小等于路程;
②其他情况下,位移大小小于路程。
三、速度
1.平均速度:物体的位移与发生这段位移所用时间之比,即v=,是矢量,其方向与位移的方向相同。
2.瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置的速度,是矢量,方向沿轨迹的切线方向。
3.速率:瞬时速度的大小,是标量。
四、加速度
1.定义:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。
2.定义式:a=。
3.单位:m/s2。
4.方向:与Δv的方向一致,由合力的方向决定,而与v0、v的方向无关。
5.物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。
考点一:质点 参考系和位移
1.物体可看作质点的常见三种情况
(1)多数情况下,平动的物体可看作质点。
(2)当问题所涉及的物体位移远大于物体本身的大小时,可以把物体看作质点。
(3)转动的物体一般不可看作质点,但忽略转动时,可把物体看作质点。
2.选取参考系的“两注意”
(1)对同一物体的运动,所选的参考系不同,对其运动的描述可能会不同。
(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动,一般选取同一个参考系。
3.位移和路程的“两点”区别
(1)决定因素不同:位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定。
(2)运算法则不同:位移应用矢量的平行四边形定则运算,路程应用标量的代数运算。
实战演练
1.北京时间2022年9月30日12时44分,经过约1小时的天地协同,问天实验舱完成转位,这是我国首次利用转位机构在轨实施大体量舱段转位操作,问天实验舱转位完成后,空间站组合体由两舱“一”字构型转变为两舱“L”构型,如图所示,等待梦天实验舱发射、交会对接,根据上述信息判断,下列描述正确的是( )
A.转位过程中,空间站通过的路程和发生的位移都等于0
B.“12时44分”指转位结束时的时间
C.转位时,可以将问天实验舱视为质点
D.“1小时”指的是时间
【答案】D
2.以下数据,指时刻的是( )
A.5s内楼上的小球落到地面
B.某运动员跑百米用时11.70s
C.某学校上午第一节课8:00正式上课
D.“天宫课堂”约60分钟,为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课
【答案】C
3.下列分析中涉及研究位移的是( )
A.交管部门在对车辆年检中,了解汽车行程计量值
B.指挥部通过卫星搜索小分队深入敌方阵地的具体位置
C.运动员王军霞在第26届奥运会上创造了女子5 000 m的奥运会记录
D.高速公路路牌标示“上海80 km”
【答案】B
4.下列各组物理量都是矢量的是( )
A.时闻与时刻 B.平均速度与加速度
C.重力和质量 D.身高与体重
【答案】B
5.如图所示,小米沿着CDE三条路径分别乘火车飞机轮船,从上海到北京,则下列关于位移的说法正确的是()
A.沿C最大
B.沿E最大
C.沿D最大
D.一样大
【答案】D
6.2023年10月8日,杭州亚运会顺利闭幕,中国体育代表团取得亚运会参赛历史最好成绩。研究下列问题时,可将运动员视为质点的是( )
A.研究全红婵入水动作
B.研究左彤空中转体姿态
C.研究葛曼棋在百米比赛中的平均速度
D.研究张少琴通过某个攀岩支点的时间
【答案】C
7.下列关于物理学的基本知识说法正确的是( )
A.只有静止的物体才能被选为参考系
B.小明早上6点30分出门去上学,“6点30分”是时间间隔
C.国际马拉松比赛的总长42.195公里指的是位移
D.地球有时可以看成质点,有时不能看成质点
【答案】D
8.在印度洋海啸救灾中,从水平匀速航行的飞机上向地面空投救灾物资,地面上的人员以地面作为参考系,观察被投下的物体的运动,以下说法中正确的是( ).
A.物体是竖直下落的,其位移大小等于飞机的高度
B.物体是沿曲线下落的,其位移大小小于路程
C.物体是沿曲线下落的,其位移大小等于路程
D.物体是沿曲线下落的,其位移大小等于飞机的高度
【答案】B
9.下列说法正确的是( )
A.“北京时间10点整”,指的是时间
B.列车在上海站停了8min,指的是时间
C.一节课是40min,指的是时刻
D.“今天