高中物理运动的描述 运动的基本概念

广东省2009届高三物理一轮复习学案

运动的描述 运动的基本概念

【知识要点】

一、描述运动的基本概念：

1．机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动。它包括平动、转动和振动等运动形式。

2．参考系：为了研究物体的运动而假定为不动的物体，叫做参考系。

对同一个物体的运动，所选择的参考系不同，对它的运动的描述就会不同。从原则上说,参考系可以任意选定，但一般应从解决问题的方便出发选择合适的物体作参考系。在不加特别说明的情况下，研究地面上物体的运动时,通常都取地面为参考系。

3．质点：质点是一种物理模型，用来代替物体的有质量的点叫做质点。实际物体能否看作质点，并不是由物体的大小来决定的。如在研究原子核外电子的运动时，微小的原子不能看作质点。而在研究地球绕太阳公转运动的规律时，巨大的地球却可以看作质点。这是一种突出主要因素、忽略次要因素的研究问题的科学思想方法。

4．时刻和时间：时刻指的是某一瞬时.在时间轴上用一个点来表示。对应的是位置、速度、动量、动能等状态量。时间是两时刻间的间隔。在时间轴上用一段线段来表示。对应的是位移、路程、冲量、功等过程量。

5．位移和路程：位移描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的矢量.路程是物体运动轨迹的长度，是标量。

6．速度：是描述物体运动的方向和快慢的物理量。

(1)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即t s v =

，单位：m/s ，其方向与位移的方向相同。它是对变速运动的粗略描述。 对于一般的变速直线运动，只能根据定义式t

s v =求平均速度。对于匀变速直线运动可

根据2

0t v v v +=求平均速度。 (2)瞬时速度：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上该点的切线方向。瞬时速度是对变速运动的精确描述。瞬时速度的大小叫速率，是标量。

7．加速度：是描述速度变化快慢的物理量，是速度的变化和所用时间的比值（即速度的变化率）：a ＝t

v ∆∆，单位：m/s 2。加速度是矢量，它的方向与速度变化(Δv )的方向相同。 物体做加速直线运动还是做减速直线运动，判断的依据是加速度的方向和速度方向是相同还是相反。只要加速度方向跟速度方向相同(v ＞0 、a ＞0 或v ＜0 、 a ＜0)，物体的速度一定增大；只要加速度方向跟速度方向相反(v ＞0、a ＜0或v ＜0、a ＞0)，物体的速度一定减小。

加速度是表示速度（大小和方向）改变快慢的物理量。物体做变速直线运动时，其加速度方向与速度方向在同一直线上，该加速度表示速度大小改变的快慢；物体做匀速圆周运动时，加速度方向跟速度方向垂直，该加速度表示速度方向改变的快慢。当然，若加速度方向跟速度方向既不共线又不垂直，则物体速度的大小和方向均变化，加速度表示了速度（大小

和方向）改变的快慢（例如平抛运动）。 二、运动图象

表示函数关系可以用公式，也可以用图象。图象也是描述物理规律的重要方法，不仅在力学中，在电磁学中、热学中也是经常用到的。图象的优点是能够形象、直观地反映出函数关系。

位移和速度都是时间的函数，因此描述物体运动的规律常用位移—时间图象(s —t 图)和速度—时间图象(v —t 图)。

对于图象要注意理解它的物理意义，即对图象的纵、横轴表示的是什么物理量，图线的斜率、截距代表什么意义都要搞清楚。形状完全相同的图线，在不同的图象(坐标轴的物理量不同)中意义会完全不同。下表是对形状一样的s —t 图和v —t 图意义上的比较。

【典型例题】

[例1]下列说法正确的是（ ）

A ．加速度增大，速度一定增大

B ．速度变化量Δv 越大，加速度就越大

C ．物体有加速度，速度就增加

D ．物体速度很大，加速度可能为零

[例2]如图所示，Ⅰ、Ⅱ两条直线分别描述P 、Q 两个物体的位

移—时间图象，下列说法中正确的是（ ）

A ．两物体均做匀速直线运动

B ．M 点表示两物体在时间t 内有相同的位移

C ．t 时间内P 的位移较大

D ．0～t ，P 比Q 的速度大，t 以后P 比Q 的速度小

[例3]甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标，甲车在前一半时间内以速度v1做匀速运动，后一半时间内以速度v2做匀速运动；乙车在前一半路程中以速度v1做匀速运动，后一半路程中以速度v2做匀速运动，则（）

A．甲先到达

B．乙先到达

C．甲、乙同时到达

D．不能确定

[例4] 如图所示，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是（）

A．0，B．4R向左，2πR向东

C．4πR向东，4R D．4R向东，2πR

【当堂反馈】

1．在下列情况中,物体可被看作质点的是（）

A．研究火车从南京到上海所需的时间

B．研究火车通过长江大桥所需的时间

C．研究人造卫星绕地球运转的规律

D．研究人造卫星姿态的调整方法

2．下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是（）

A．做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的

B．瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度

C．平均速度就是初、末时刻瞬时速度的平均值

D．某物体在某段时间里的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止

3．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中（）

A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值

B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值

C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大

D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值

4．足球以8 m/s的速度飞来，运动员在0.2 s的时间内将足球以12 m/s的速度反向踢出.足球在这段时间内的平均加速度大小为______m/s2，方向与______m/s的速度方向相反