01讲 运动的描述（学生版）.docx

第一讲 运动的描述 一、质点：用来代替物体的有_______的点。 理解：质点是将实际物体经过理想化处理后的一种物理模型。物体能不能看作质点是有条件的： 1. 物体上所有点的运动情况都相同，可以把它看作一个质点。 2. 物体的大小和形状对研究问题的影响很小，可以把它看作一个质点。 3. 转动的物体，只要不研究其转动且符合（2），也可看成质点。 二、参考系：为了描述物体的运动而假定不动的物体。 为了_______地描述物体的位置及其变化，需要在参考系上建立一个坐标系： 1. 直线运动我们建立数轴 2. 平面运动我们建立直角坐标系 3. 空间运动我们建立空间坐标系 理解：关于参考系要注意以下几点： （1）运动是绝对的，静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。 （2）参考系的选取可以是任意的。在地球上描述物体运动常选取地面为参照物。 （3）判断一个物体是运动还是静止，如果选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论。 （4）参考系本身既可以是运动的物体也可以是静止的物体，在讨论问题时，被选为参考系的物体，我们常假定它是静止的。 （5）要比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系。 三、位移和路程 1. 路程：质点实际运动轨迹的长度。路程只有大小，没有_______； 2. 位移：用质点初始位置指向末位置的有向线段表示质点的位移，位移有大小，有_______。 四、标量和矢量 物理学中把只有大小没有方向的物理量叫做标量，既有大小又有方向的物理量叫做矢量。 五、时间与时刻 1. 时刻：时间轴上一个确定的点 2. 时间：时间轴上的一段间隔，也是时间轴上两个不同的时刻之差 理解： （1）时刻对应的是一瞬间，物体与之相对应的就是此刻所处的位置及状态。 （2）时间对应的是物体位置的变化（位移）及一些状态的改变或持续过程。 （3）第n秒末也是第n+1秒初，是指某一时刻；第n秒则是一段时间，时长1秒，它介于第n-1秒末（第n秒初）到第n+1初（第n秒末）之间。 六、描述运动的方法： 1. 描述法：用文字对物体的运动进行描述 2. 公式法：用数学表达式对物体的运动规律进行描述；较精确，但是不直观，有些运动用函数难以表达。 3. 图像法：用坐标图像对物体运动进行描述，较直观。 七、匀速直线运动 1. 定义：在相等的时间里，物体的位移都相同的直线运动叫做______________，匀速直线运动是_______不变的运动。 2. 匀速直线运动的位移公式：；该公式表明匀速直线运动中位移与所用时间成正比。 八、匀速直线运动的位移时间图像（图） 匀速直线运动的图是一条倾斜的直线。 它表明在任何相等的时间内位移的变化量是相等的，直线的斜率表示速度的大小。 s t O 图 1. 由s－t图像可以知道： （1）物体在某一时刻所处的位置。 （2）任意时间内的位移（大小和方向），或发生某一段位移所需要的时间。 （3）速度的大小：图像的斜率表示物体的速度的大小。 2. 匀速直线运动的速度-时间图像（图） v t O 图 v1 t1 匀速直线运动的图是一条平行于时间轴线的直线，图中阴影部分的面积（）表示在一段运动时间内质点的位移。 由v－t图像可以知道： （1）物体在某一时刻的速度。 （2）可判断一段时间内物体速度的变化情况。 （3）速度图像在时间轴上方表示速度方向沿正方向；在时间轴下方表示速度方向沿负方向。 盘点中国历史上的物理名人 墨翟 数学、力学、声学、光学 1．在力学方面，墨家给“力”下了符合科学的定义。对杠杆平衡的研究，不仅考虑到力的大小，而且考虑到力臂的长短，实际上提出了力矩的概念。可以说，墨家已经发现了杠杆的平衡条件。此外，墨家对运动和时间、轮轴、斜面、圆球运动以及浮力等问题，都有深刻的论述。在声学方面，墨家的突出成就是把固体传声和声音共鸣在军事上的巧妙运用。 2．在光学方面，墨家研究得更多。他们做了世界上最早的小孔成像实验。此外，墨家对飞鸟的影子、物体的本影和半影、凹面镜和凸面镜的成像现象等，也都作了许多研究。 张衡 天体运动和宇宙结构浑天仪侯风仪 根据自己对天体运行规律的认识和实际观察，认真研究了这三种学说，认为浑天说比较符合观测的实际。他继承和发展了前人的浑天理论，大胆地对天象提出了许多新的见解。张衡在西汉耿寿昌发明的浑天仪的基础上，根据自己的浑天说，创制了一个比以前都精确、全面的多的“浑天仪”。创制了一个能够精确在表演浑天思想的“浑天仪”。还创造了一种测定风向的仪器——侯风仪，又叫相风铜鸟。是在一根五丈高的杆顶安放一只衔着花的铜鸟，可以随着风向转动。鸟头所对的方向就是风向。 （未完，待续.......） 例题1. 观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是 （ ） A．甲、乙两车一定向左运动 B．甲、乙两车一定向右运动 C．甲车可能运动，乙车向右运动 D．甲车可能静止，乙车向左运动 例题2. 下表是济南至烟台的N923次列车运行时刻表的一部分，则 （ ） 车站 到达时间 开车时间 停留时间 里程/km 济南 始发站 08∶12 0 淄博 09∶15 09∶18 3 110 潍坊 10∶44 10∶47 3 210 蓝村 12∶05 12∶08 3 341 烟台 14∶35 终点站 524 A．表中的“3”指的是时刻 B．表中的“12：05”指的是时间 C．从济南到烟台列车通过的路程为524km D．从潍坊到蓝村列车的位移为131km 例题3. 如图所示，结合所给时间轴，请体会以下几个表述指的是时刻还是时间：第2 s末，2 s末，2 s内，第2 s内。 例题4. 如图所示，是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方法表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是 （ ） A．大地 B．太阳 C．滑板运动员 D．步行的人 例题5. 关于位移与路程，下列说法中正确的是 （ ） A．在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的 B．在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的 C．在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程 D．在曲线运动中，物体的位移大小可能大于其路程 例题6. 如物体做直线运动各时刻的速度见下表 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 v/（m·s－1） 0.70 0.90 1.10 1.15 1.20 1.23 1.40 1.30 （1）用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立平面直角坐标系，作出物体的v－t图像。 （2）v－t图像是不是质点运动的轨迹？从v－t图像中可以知道哪些信息？ （3）若质点做匀速直线运动，其v－t图像有什么特点？ 例题7. 一辆汽车做匀速直线运动，各个时刻的位置坐标列表如下： t/s 0 10 20 30 40 … s/m 0 300 600 900 1 200 … （1）建立平面直角坐标系，用横轴表示时间t，纵轴表示位移s，把汽车在各个时刻的位置坐标在坐标系中用点表示出来，然后用平滑的曲线（或直线）连接起来。 （2）图像有什么特点？图线的斜率表示什么？ 例题8. 如图是在同一条直线上运动A、B两质点的位移－时间图像，由图可知 （ ） A．t＝0时，A在B后面 B．B物体在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面 C．在0～t1时间内B的运动速度比A大 D．A物体在0～t1做速度逐渐增大的运动，之后做匀速运动 例题9. 下图是一个物体运动的v－t图像，请回答： （1）物体是从静止开始运动的吗？ （2）物体速度的大小和方向是否变化？怎样变化？ 1. 分析研究下列物体的运动时，研究对象能看做质点的是 （ ）（多选） A．研究“嫦娥三号”“奔月”的过程 B．研究奥运冠军邓琳琳在平衡木上的动作 C．研究从斜面上滑下的木块的滑行时间 D．研究运动员发出的弧旋乒乓球的旋转情况 2. 如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是 （ ） A．A船肯定是向左运动的 B．A船肯定是静止的 C．B船肯定是向右运动的 D．B船可能是静止的 3. 2013年8月15日消息，科学研究表明，在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星。这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星——木星质量的4倍，它的轨道半径是地球轨道的几千倍。根据以上信息，下列说法正确的是 （ ）（多选） A．幸神星质量太大，不能看做质点 B．研究幸神星绕太阳运动，可以将其看做质点 C．比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系，可以选择太阳为参考系 D．幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大 4. 以下的计时数据指时间的是 （ ） A．中央电视台新闻联播节目19:00开播 B．某人用15s跑完100 m C．某场足球赛开赛15 min时甲队先进一球 D．天津开往德州的625次列车于13:55从天津发车 5. 一质点绕半径为R的圆运动了一周，其位移大小为_________，路程是___________。若质点运动了周，其位移大小为___________，路程是__________；在运动了周的过程中最大位移是___________，最大路程是_______________。 6. 下列情况下的物体可以看做质点的是 （ ）（多选） A．研究绕地球飞行时的“神州九号”飞船 B．研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况 C．放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动 D．研究“蛟龙号”下潜到7 000 m深度过程中的速度时 7. “嫦娥三号”于2013年12月2日凌晨1时30分在西昌卫星发射中心成功发射，她在太空跋涉约13天后，于14日21时11分在月球虹湾以东区域成功软着陆．以上记录时间的数据分别指的是 （ ） A．时刻、时间、时刻 B．时间、时刻、时间 C．都是时刻 D．都是时间 8. 甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动．甲说：“它在做匀速运动。”乙说：“它是静止的。”丙说：“它在做加速运动。”这三个人的说法 （ ） A．在任何情况下都不对 B．三人中总有一人或两人的说法是错误的 C．如果选择同一参考系，那么三个人的说法都对 D．如果各自选择自己的参考系，那么三个人的说法就可能都对 9. 某人向东行6 km，再向北行10 km，又向南行2 km，试计算他的路程和位移。（以初始位置为原点，画出坐标图加以说明。） 10. 如图为甲、乙两个物体在同一直线上运动时的位移－时间图像，由图像可知 （ ）（多选） A．乙开始运动时，两物体相距20 m B．在0～10 s这段时间内，两物体间的距离逐渐减小 C．在10～25 s这段时间内，两物体间的距离逐渐减小 D．两物体在10 s时相距最远，在25 s时相遇 11. 某物体运动的v－t图像如图所示，则该物体 （ ） A．做往复运动 B．做匀速直线运动 C．朝某一方向做直线运动 D．以上说法均不正确 12. 在如图所示的s－t图像中，能表示物体做匀速直线运动的是 （ ）（多选） 13. 如图是一辆汽车做直线运动的s－t图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是 （ ） A．OA段运动速度最大 B．AB段物体做匀速运动 C．CD段的运动方向与初始运动方向相反 D．运动4 h汽车的位移大小为30 km 14. 甲、乙两质点同时开始做直线运动，它们的位移s与时间t的图像如图所示，则 （ ） A．甲物体做匀速直线运动，乙物体做曲线运动 B．甲、乙两物体从同一地点出发 C．当甲、乙两物体速度相同时，二者之间的距离为零 D．甲、乙两物体有两次相遇 15. 如图所示，a和b两个物体在同一直线上运动，它们的v－t图像如图中的a和b所示，从0到t1这段时间里 （ ） A．两个物体在t＝0时刻的速度v1、v2的方向相反 B．两个物体在t＝0时刻的速度的大小关系是v1＞v2 C．两个物体在t1时刻速度大小相等 D．两个物体在t1时刻速度方向相反 1. 下列关于质点的说法中，正确的是 （ ） A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义 B．体积很小的物体更容易看成质点 C．凡轻小的物体，皆可看成质点 D．当物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看成质点 2. 在下面研究的各个问题中可以被看做质点的是 （ ） A．研究奥运会乒乓球男单冠军打出的弧圈球的转动 B．确定奥运会冠军在万米长跑中的比赛成绩 C．研究2014年索契冬奥会运动员在花样滑冰比赛中的动作、姿势是否优美 D．研究一列火车通过某一路标的时间 3. 关于位移和路程，下列说法正确的是 （ ）（多选） A．沿直线运动的物体，位移和路程是相等的 B．质点沿不同的路径由A到B，其路程可能不同而位移是相同的 C．质点通过一段路程，其位移可能是零 D．质点运动的位移大小可能大于路程 4. 如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是 （ ） A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内 B．t2～t3表示时间，称为第3 s内 C．t0～t2表示时间，称为最初2 s内或第2 s内 D．tn－1～tn表示时间，称为第（n－1）s内 5. 在百米赛跑道上，假定四个运动员A、B、C、D均做匀速直线运动训练，其位移图像如图所示。t＝0时，教练员发出起跑令，由图可知 （ ）（多选） A．最晚起跑的是C运动员 B．抢跑的是D运动员 C．往回跑的是A运动员 D．B运动员比A、C、D运动员跑得快 6. 如图所示，a、b两运动物体的速度－时间图线互相平行，则下列对两物体运动情况的说法中正确的是 （ ）（多选） A．它们的速度大小不同 B．在t＝0以前它们一定都是静止的 C．它们的出发点一定相同 D．它们在相同时间内的位移不同 7. 利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的速度－时间图像如图所示，以下说法正确的是 （ ）（多选） A．小车先做加速运动，后做减速运动 B．小车运动的最大速度约为0.8 m/s C．小车前10 s朝正方向运动，10 s后朝负方向运动 D．小车做曲线运动 8. 某人站在楼房顶层O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为20 m，然后落回到抛出点O下方25 m的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为（规定竖直向上为正方向） （ ） A．25 m，25 m B．65 m，25 m C．25 m，－25 m D．65 m，－25 m 9. 中国海军护航舰艇编队用时10天抵达亚丁湾、索马里海域为中国商船护航.如图所示，此次护航从三亚启航，经南海、马六甲海峡，穿越印度洋，总航程四千五百海里.关于此次护航，下列说法正确的是 （ ）（多选） A．当研究护航舰艇的运行轨迹时，可以将其看做质点 B．“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移 C．“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程 D．根据题中数据我们可以求得此次航行的平均速度 10. 如图所示，某同学沿平直路面由A点出发前进了100 m到达斜坡底端的B点，又沿倾角为60°的斜面前进了100 m 到达C点，求此同学的位移和路程。（结果保留三位有效数字） 11. 研究一列火车在一段平直铁路上的运动情况时，在铁路旁每隔200m站一名拿着秒表的观察者，记下火车头到达每个观察者的时间，测量情况是：火车头经过第一位观察者时开始统一按秒表，当火车头经过第2、3、4、5位观察者时，他们记下的时间分别是7.9s、16.0s、24.1s和31.9s。请把有关数据填入表中，并在下图上画出火车的位移—时间图象，画出的图象在数学中属于________函数图象，从图中可以看出火车做________运动，火车发生1200m位移需要的时间为______，40s内火车位移为______。 时间/s 位移/m