运动学的基本概念 匀速直线运动.ppt

2011届第一轮复习资料 第一章运动的描述 1 1运动学的基本概念匀速直线运动 一 基本概念 1 机械运动 一个物体相对于另一个物体的改变叫机械运动 简称 它包括平动 转动和振动等运动形式 位置 运动 运动是绝对的 静止是相对的 2 参考系 为了研究物体的运动而假定为的物体叫参考系 同一个物体由于选择的参考系 观察的结果往往是不同的 所以研究运动时 必须指明 通常取作为参考系 不动 不同 参考系 大地 3 质点 用来代替物体的有质量的点叫质点 它是一种 物体能简化成质点的条件是 在研究的问题中 物体只做平动 或物体的对研究物体运动无影响 才可以把物体简化为质点 理想化模型 形状和大小 二 概念理解 1 对质点概念的深入理解 一个物体能否看作质点 并非依物体自身大小来判断 而是要看物体的大小 形状在所讨论的问题中是属于主要因素还是次要因素 若属次要因素 即使物体很大 也能看作质点 例 在研究地球公转问题中 地球就可以看作质点 相反 若物体的大小 形状属于主要因素 即使物体很小 也不能看作质点 例 研究乒乓球的弧旋球技术中 乒乓球就不能看作质点 一个物体能否看作质点是相对的 例 研究火车从广州开往北京的时间 可以把火车看成质点 但如果是研究火车通过一座桥的时间 就不能把火车看成质点了 例 1 双 下列物体中 可当作 质点 的有 A 做花样滑冰的运动员B 远洋航行的巨轮C 环绕地球的人造卫星D 转动着的砂轮 BC 2 单 下列各种情况中 可以所研究对象 加下划线者 可看作质点的是 A 研究小木块的翻倒过程 B 研究一列队伍从桥上通过所需的时间 C 研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱 D 汽车后轮 在研究牵引力来源的时 C 4 路程和位移 1 路程 物体的长度 是标量 2 位移 描述物体变化的物理量 是从物体运动的指向的有向线段 是矢量 位移大小 位移方向 如果物体做单方向直线运动 则位移大小就等于路程 运动轨迹 位置 初位置 末位置 初位置到末位置的距离 由初位置指向末位置 路程总是大于等于位移 例2 一实心的长方体 三边长分别是a b c a b c 如图所示 有一质点 从顶点A沿表面运动到长方体的对角B 求 1 质点的最短路程 2 质点的位移大小 解析 将长方体的上表面向前翻转900 跟其前表面在同一平面内 A B的连线是直线时 质点通过的路程最短 质点的位移就是过A B的长方体的对角线 1 2 5 时刻与时间 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 动能等量 时间是两个时刻间的间隔 在时间轴上用一段长度来表示 对应的是位移 路程 冲量 功等量 状态 过程 初始时刻零时刻 第3秒末第4秒初 第1秒 前2秒 第3秒 后2秒 双 关于时间和时刻 下列说法正确的是 A 物体在5s时就是指物体在5s末时 指的是时刻 B 物体在5s时就是指物体在5s初时 指的是时刻 C 物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间 D 物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间 AD 6 速度和速率 1 平均速度 运动物体的位移和所用时间的比值 叫做这段时间内的平均速度 即 平均速度是矢量 其方向跟的方向相同 速度 是描述物体运动方向和运动的物理量 快慢 位移 2 瞬时速度 运动物体经过某一时刻 或某一位置 的速度 叫瞬时速度 瞬时速度精确描述物体在某一时刻 或某一位置 的运动快慢 3 速率 瞬时速度的叫速率 是标量 大小 4 平均速率 物体在某段时间内通过的与所用时间的比值 叫做这段时间内的平均速率 它是标量 它并不是平均速度的大小 路程 在变速运动中 随x或t选取的不同而不同 它只能粗略地描述这段位移上或这段时间内运动的快慢程度 2 位移与路程的区别 平均速度与平均速率的区别 关于平均速度的大小与平均速率 1 当物体做单向直线运动时 二者才相等 2 当物体做直线运动 但方向有改变时 由于路程大于位移的大小 这时平均速度的大小要小于平均速率 3 物体做曲线运动时 位移的大小要小于路程 故平均速度的大小要小于平均速率 例1 如图所示 三个物体甲 乙 丙相对于同一质点沿同一直线作直线运动的位移图像 在时间t1内 1 三者位移关系 2 三者路程关系 3 三者平均速度关系 4 三者平均速率关系 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 三 题型分析 1 对平均速度公式的理解 例1 一个物体作直线运动 前一半路程的平均速度为v1 后一半路程的平均速度为v2 则全程的平均速度为多少 解 例2 一个朝着某方向做直线运动的物体 在时间t内的平均速度为v 紧接着t 2时间内的平均速度为v 2 则物体在这段时间内的平均速度为多少 解 7 加速度 是描述速度变化的物理量 是矢量 是速度变化和所用时间的比值 加速度a的方向与速度变化 v的方向相同 快慢和方向 当a与v方向相同时加速当a与v方向相反时减速 重力加速度g 物体只受而产生的加速度方向 大小 不同位置g的数值一般不同 重力 竖直向下 3 速度v 速度的变化量 v 加速度a 加速度不是速度的增加 加速度是描述速度变化快慢与变化方向的物理量 也叫速度的变化率 1 a的大小是由 v和 t两个因素共同决定的 a与v v大小无关 2 从本质上讲 加速度是由作用在物体上的合外力和物体的质量两个因素决定的 3 a的方向一定与 v的方向相同 也一定与物体所受合外力的方向相同 而与速度方向没有必然的联系 可见 速度 速度的变化量和速度变化率 即加速度 为三个不同的物理量 没有直接关系 例 单 以下说法中正确的是 A 物体速度越大 加速度一定越大B 物体速度变化越快 加速度一定大C 物体加速度不断减小 速度一定越来越小D 物体在某时刻速度为零 加速度也一定为零 B 2 单 下列说法正确的是 A 物体的速度改变量大 其加速度一定大B 物体有加速度时 速度就增大C 物体的加速度大 速度一定大D 物体的速度变化率大 加速度一定大 D 2 位移 速度 加速度的矢量性问题 例1 双 一物体做匀变速直线运动 某时刻的速度大小为4m s 1s后速度的大小变为10m s 则在这1s内该物体 A 位移大小可能小于4mB 位移大小可能大于10m C 加速度的大小可能小于4m s2D 加速度的大小可能小于10m s2 AD 例2 篮球以10m s的速度水平地撞击篮板后以8m s的速度反向弹回 球与板的接触时间为0 1s 则篮球在水平方向的平均加速度为m s2 方向为 180 与8m s方向相同 8 匀速直线运动 物体在一条直线上运动 如果在相等的时间内相等 这种运动就叫做匀速直线运动 位移 议一议 若物体在第1秒内的位移为1m 第2秒内的位移为1m 第3秒内的位移为1m 依次类推 这个物体的运动时匀速直线运动吗 答 不一定 定义中的 相等时间 应理解为 任意的相等时间 匀速直线运动的特点 速度时刻保持不变 匀速直线运动中 物体的位移与时间成正比 即x vt 例1 一列长为l的队