内容正文:
第一节: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。
基础练
1.德国著名物理学家海森堡曾说过:“为了理解现象,首要条件就是引入适当的概念。只有借助于正确的概念,我们才能真正知道观察到了什么”。物理学家经过长期探索,逐渐建立了描述机械运动的一系列概念,质点、参考系是描述机械运动的最基本模型和概念,关于质点和参考系以下四幅图对应的分析正确的是( )
A. 足球射门时,研究如何踢球能出现图片中的飞行轨迹时,可以将足球看成质点
B. 研究月球绕地球公转的周期时,不可以将月球看成质点
C. 以加油机为参考系,受油机是静止的,以地面为参考系,受油机是运动的
D. 调整无人机在空中飞行的姿态时可将其看成质点,地面上的人看到无人机从头顶飞过是以地面为参考系
2.下列说法中正确的是( )
A. 被选作参考系的物体是假定不动的
B. 一乘客在车厢内走动的时候,他说车是运动的
C. 研究地面上物体的运动,必须选取地面为参考系
D. 质点运动的轨迹是直线还是曲线,与参考系的选取有关
3.2023年杭州亚运会的男子 接力决赛上(赛道是 跑道一圈),由陈冠锋、谢震业、严海滨、陈佳鹏组成的中国队,以 的成绩力压日本队获得冠军, 、 这两个物理量分别是( )
A. 路程,时刻
B. 路程,时间间隔
C. 位移,时刻
D. 位移,时间间隔
4.下列实例中的“速度”为瞬时速度的是( )
A. 100m短跑中,运动员冲过终点时的速度为16m/s
B. 高铁列车在“濮阳东站到郑州东站”这一路段行驶的速度是300km/h
C. 某汽车通过“儋白”高速路的速度是110km/h
D. 物体在第2秒内运动的速度为100km/h
5.下列说法中的“快”,指加速度的是( )
A. 汽车运用“ABS”技术能使汽车很快停下来
B. 在杭州亚运会上,谢震业在 决赛中跑得最快,获得冠军
C. 乘坐高铁“复兴号”从南京很快能到达北京
D. 国产大型客机C919在 高空飞得很快
6.关于加速度和速度的关系,以下说法正确的是( )
A. 物体的速度变化越大,加速度越大
B. 物体的速度变化越快,加速度越大
C. 物体的加速度减小,速度一定减小
D. 物体的加速度为零,速度一定为零
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.以下各图是亚运会中的精彩瞬间,下列说法正确的是( )
A. 研究甲图中帆船比赛的成绩时,帆船可以看成质点
B. 研究乙图中运动员的跨栏动作时,运动员可以看成质点
C. 研究丙图中乒乓球的旋转情况时,乒乓球的大小可以忽略
D. 研究丁图中运动员跳高动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同
2.小明乘坐火车时,在车站里,他看向窗外并排的火车,突然觉得自己乘