1运动的基本概念
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1运动的基本概念
质点
1、质点: 用来代替物体的有质量的点。
2.物体能简化为质点的条件:在所研究的问题中,物体的形状和大小对所研究运动的影响可以忽略不计时,都可视该物体为质点。
一个物体能否被看成质点,与物体的大小无关。
参考系和坐标系
1.机械运动: 一个物体相对另一物体的位置改变叫做机械运动,简称运动。
它包括平动、转动和振动。
2.参考系: 为了描述物体的运动而假定不动的物体叫做参考系。
3.常用(或默认)参考系
用牛顿第二定律计算加速度、计算动能与动量时一般选地面作为参考系。
时间与时刻
位移和路程
矢量和标量
既有大小又有方向的物理量,叫矢量,如速度、位移、力。
只有大小没有方向的物理量,叫标量,如路程、时间、时刻等。
速度
1、速度(1)定义:位移跟发生这段位移所用时间的比值叫做速度,速度是表示物体运动快慢的物理量。
(2)公式:。
(3)矢量性:速度是矢量,其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,其方向就是物体运动的方向。
2、平均速度(1)定义:物体的位移与发生这段位移所用时间的比值,叫做物体运动的平均速度。
(2)公式:。
(3)物理意义:平均速度表示运动物体在某一段时间内的平均快慢程度,只能粗略地描述物体的运动。
(4)矢量性:平均速度是矢量,有大小和方向,它的方向与物体位移方向相同。
意义 时间轴表示 对应运动量 通常说法(举例)
时刻 一瞬间
轴上一点
位置、瞬时速度、瞬时加速度
第几秒末、第几秒初、第几秒时
时间 一段时间,两时刻间隔 轴上一段 位移、平均速度、速度变化
前(头)几秒内,后几秒内、第几
秒内
概念
区别
联系
位移 位移是表示质点的位置变化的物理量
它是质点由初位置指向末位置的有向线段,是矢量
位移是矢量,是由初始位置指向终了位置的有向线段;路程是质点运动所通过的实际轨迹的长度。
一般情况下,路程不等于位移的大小。
在单向直线运
动中,路程等
于位移的大小 路程 路程是质点运动轨迹的长度,是标量
(5)对应性:做变速运动的物体,不同时间(或不同位移)内的平均速度一般是不同的,因此,平均速度必须指明是对哪段时间(或哪段位移)而言的。
3、瞬时速度(1)定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。
在公式中,如果时间t非常短,接近于零,表示的是某一瞬时,这时的速度称为瞬时速度。
(2)矢量性:瞬时速度有大小、方向,方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的切线方向。
(3)物理意义:瞬时速度是精确地描述物体运动快慢和运动方向的物理量。
加速度
1、定义: 物体速度的变化()与完成这一变化所用时间(t)的比值,叫做物体的加速度。
式中表示速度的变化量,如果用表示开始时刻的速度(初速度),v表示经过一段时间t后末了时刻的速度(末速度),则。
2、定义式 :
3、物理意义 :加速度是表示速度变化快慢的物理量。
4、矢量性:加速度既有大小,也有方向,是矢量,加速度a的方向与速度的变化的方向相同,与速度方向没有必然联系。
1. 2008年北京奥运会已成功举办,中国代表团参加了包括田径、体操、柔道在内的所有28个大项的比赛,下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )
A.在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
B.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时
C.跆拳道比赛中研究运动员的动作时
D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时
2.关于位移和路程,下列说法中正确的是( )
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过一段路程,其位移可能为零
D.物体通过的路程不等,但位移可能相同
3.如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化.开始时指针指示在如左图所示的位置,经过7 s后指针指示在如右图所示位置.若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度约为( )
A.7.1 m/s2 B.5.7 m/s2 C.1.6 m/s2D.2.6 m/s2
4.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化关系为v=6t2(m/s).该质点在t=0到t=2 s间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度大小分别为( ) A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,38 m/s C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s
5.我国运动员刘翔获得雅典奥运会110米跨栏冠军,成绩是12′91″,在男子110米跨栏中夺得金牌,实现了我国在短跑中多年的梦想,是世界第一,为亚洲争了光,更为中国争光.刘翔之所以能够取得冠军,取决于他在110米中的( )
A.起跑时的加速度大B.平均速度大
C.撞线时的即时速度大D.某时刻的即时速度大
6.有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )
①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球匀速转动
A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.尽管空间站匀速转动,加速度也不为零
7.关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是( )
A.老师说:“明天早上8时上课,上课45分.”其中“8时上课”指的是时刻,“上课45分”指的是时间间隔
B.小王迟到了,老师对他说:“为什么你现在才来?你早该到校了.”其中“你早该到校了”指的是到校的时间间隔
C.小王说:“我早就从家里出来了,因为今天公共汽车晚点了.”其中“早就从家里出来了”指的是时间间隔
D.老师说:“希望你下次一定要在7时50分以前到校.”其中“7时50分以前”指的是时间间隔
8.一人看到闪电12.3 s后又听到雷声.已知空气中的声速约为340 m/s,光速为3×108 m/s,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生的位置到他的距离为4.1 km根据你所学的物理知识可以判断( ) A.这种估算方法是错误的,不可采用
B.这种估算方法可以比较准确地得出闪电发生的位置与观察者间的距离
C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大
D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确
9.一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,为研究汽车的运动而记下它在各时刻的位置和速度,见下表:
时刻t/s0*******
位置的坐标x/m00.52 4.58.512.516.520.5
瞬时速度v/(m·s-1)1234444 4
(1)汽车在第2 s末的瞬时速度为多少?
(2)汽车在前3 s内的加速度为多少?
(3)汽车在前4 s内的平均速度为多少?
10.一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道的距离MN为d=10 m,如图2所示.转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T=60 s,光束转动方向如图中箭头所示.当光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上,如果再经过Δt=2.5 s光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留两位有效数字)
11.一艘小船逆水匀速行驶,经过一座桥下时从船上掉下一木板到水中,船夫半小时后才发现,立即掉头追赶,在桥下有游5.0km处追上。
设小船划行速度大小始终不变,求:(1)小船追上木板所用的时间。
(2)水流速度。