(完整版)第一章运动的描述知识点总结

(完整版)第一章运动的描述知识点总结

时刻物体的瞬间速度，即瞬间位移与瞬间时间的比值。它可以用微积分的方法求得。瞬时速度也是矢量，其方向就是物体在该时刻的运动方向。基础知识点概述：运动是物理学的基本概念之一，质点是物理学中的理想化物体模型，参考系是描述运动的标准，路程和位移是描述位置变化的物理量，速度、平均速度和瞬时速度是描述运动快慢的物理量。在研究机械运动时，要注意选取合适的参考系，以简化问题和方便解题。路程和位移是不同的物理量，只有在质点做单一方向的直线运动时才相等。速度包括平均速度和瞬时速度，瞬时速度可以用微积分的方法求得。这些基础知识点对于理解和研究物体的运动都至关重要。时刻是指某一瞬间的速度，时间间隔是指两个时刻之间的时间差。考点二：匀速直线运动的定义和特点匀速直线运动是指物体在一条直线上做匀速运动的过程。在相等的时间内，物体的位移、路程和运动方向都相同。考点三：匀速直线运动的图象匀速直线运动的位移-时间图象是一条直线，通过坐标原点。匀速直线运动的速度-时间图象是一条平行于时间轴的直线。考点四：加速度的定义和特点加速度是表示速度改变快慢的物理量，等于速度的改变量与发生这一改变量所用时间的比值。加速度是矢量，方向与速度变化的方向相同或相反。考点五：用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验步骤和计算方法实验步骤包括将滑轮固定在木板上，将打点计时器固定在平板上，将细绳拴在小车上，将纸带固定在小车尾部等。计算方法包括计算速度和加速度的公式。第4秒末、4秒时、第5秒初等均为时刻；4秒内、第4秒、第2秒至第4秒内等均为时间间隔。时刻表示时间轴上的一个点，时间间隔表示时间轴上的一段。路程是运动轨迹的长度，是标量，表示物体运动的总路程。位移表示位置变化，用由初位置到末位置的有向线段表示，是矢量，表示物体运动的位置变化。只有当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。一般情况下，路程大于等于位移的大小。速度和速率都是描述物体运动快慢和方向的物理量，但速度是矢量，表示物体单位时间内位移的大小和方向，而速率是标量，表示物体单位时间内路程的大小。平均速度和瞬时速度都是速度的概念，平均速度由位移和时间决定，瞬时速度的大小由速度变化量的极限值决定。平均速度方向与位移方向相同，瞬时速度无方向，它们的单位相同（m/s），瞬时速度的大小等于速率。速度变化量是描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是一过程量。速度变化量等于速度的变化率乘以时间间隔，速度的大小由速度变化量、加速度和时间间隔决定。加速度是描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是速度变化率的变化率，由物体所受合外力决定。速度变化量与速度方向和位移方向相同，大小由加速度和时间间隔决定。x-t图象和v-t图象是描述物体运动的图象，x-t图象表示位移随时间的变化规律，v-t图象表示速度随时间的变化规律。图象的斜率表示速度或加速度的大小。图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系，在解题的过程中被广泛应用。机械运动包括平动、转动和振动等形式，参考系是被假定为不动的物体系。对同一物体的运动，不同的参考系会导致不同的描述。通常使用地球作为参考系来研究物体的运动。为了简化问题，研究物体运动时使用质点这个理想模型来代替有质量的物体。物体可视为质点的情况有三种：平动、位移远大于物体本身的限度、只研究物体的平动而不考虑其转动效果。时刻指的是某一瞬时，对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量。时间是两时刻的间隔，对应位移、路程、冲量、功等过程量。位移表示质点在空间位置的变化，是矢量。路程是质点在空间运动轨迹的长度，是标量。位移与路程都是过程量，与参考系的选取有关。在一定时间内，位移的大小不一定等于路程，只有当质点做单方向直线运动时，二者才相等。速度是描述物体运动方向和快慢的物理量。瞬时速度是运动物体经过某一时刻或某一位置的速度，其大小叫速率。平均速度是物体在某段时间内的位移与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。平均速率是物体在某段时间内的路程与所用时间的比值，也是粗略描述运动快慢的。平均速度和平均速率往往是不等的，只有物体做无往复的直线运动时二者才相等。对于物体沿直线向同一方向运动，通过两个连续相等的位移的平均速度分别为v1=10m/s和v2=15m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度为（v1+v2）/2=12.5m/s。刻，从图中可以看出，声波传播的时间分别为t1和t2，观察者接收到信号的时间间隔为△t'=t2-t1，根据相对论的洛伦兹变换可得：t2'=(t2-vpx2/c2)/(1-vpvA/c2)，t1'=(t1-vpx1/c2)/(1-vpvA/c2)，因此：△t'=(t2'-t1')=(t2-t1)/(1-vpvA/c2)．(2)声波的频率为f，根据定义有f=1/△t，代入(1)的结果可得：f'=(1-vpvA/c2)f/vp．[点评]此类题需要运用相对论的知识，注意要画出图形，通过洛伦兹变换求解。同时，本题也可以通过多次反复推导和运用相对论的基本公式来得到答案。刻，则第一个信号经过时间被观察者A接收到，第二个信号经过时间被观察者A接收到。设声源发出第一个信号时，S、A两点间的距离为L，两个声信号从声源传播到观察者的过程中，它们运动的距离关系如图所示。由以上各式，可得：(2)设声源发出声波的振动周期为T，这样，由以上结论，观察者接收到的声波振动的周期T'为。由此可得，观察者接受到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为：f'=v/(v-pA)*f[点评]本文介绍了声波的传播和接收过程，涉及到公式和图示，需要注意表述的准确性和清晰性。专题二：加速度知识梳理1.加速度是描述速度变化快慢的物理量。2.速度的变化量与所需时间的比值叫加速度。3.公式：a=(v2-v1)/t，单位：m/s2是速度的变化率。4.加速度是矢量，其方向与Δv的方向相同。5.注意v、Δv、Δt的区别和联系。Δv大，加速度不一定大，反之亦然。例题评析【例5】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为v1=4m/s，1s后速度大小为v2=10m/s，在这1s内该物体的加速度的大小为多少？题中v1=4m/s，t=1s，v2=10m/s当v2与v1同向时，得a1=(v2-v1)/t=(10-4)/1=6m/s2当v2与v1反向时，得a2=(v2-v1)/t=(4-10)/1=-6m/s2【分析与解答】根据加速度的定义，a=Δv/Δt。必须注意速度与加速度的矢量性，要考虑v1、v2的方向。【例6】某著名品牌的新款跑车拥有极好的驾驶性能，其最高时速可达330km/h，0~100km/h的加速时间只需要3.6s，0~200km/h的加速时间仅需9.9s，试计算该跑车在0~100km/h的加速过程和0~200km/h的加速过程的平均加速度。【分析与解答】根据a=Δv/Δt，且vt1=100km/h≈27.78m/s，vt2=200km/h≈55.56m/s故跑车在0~100km/h的加速过程a1=(vt1-v1)/t1=(27.78-0)/3.6≈7.72m/s2跑车在0~200km/h的加速过程a2=(vt2-v2)/t2=(55.56-0)/9.9≈5.61m/s2[点评]本文介绍了加速度的概念和计算方法，需要注意单位的转换和计算过程的准确性。在物理学中，函数关系可以用公式或图像来表示。图像是一种重要的描述物理规律的方法，不仅在力学中，也经常用于电磁学和热学中。图像的优点在于能够形象、直观地反映出函数关系。因此，位移一时间图像（s-t图）和速度一时间图像（v-t图）常用于描述物体运动的规律，因为位移和速度都是时间的函数。在理解图像时，需要注意它的物理意义。即，图像的纵、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，在不同的图像（坐标轴的物理量不同）中意义会完全不同。下表是对形状相同的S-t图和v-t图的比较：S-t图v-t图①表示物体做匀速直线运动①表示物体做匀加速直线运动（斜率表示加速度a）（斜率表示速度v）②表示物体做匀速直线运动②表示物体静止③表示物体做匀减速直线运动③表示物体向反方向做匀速直线运动④交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度