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1、第一章 直线运动,【知识结构】,第讲 描述运动的物理量,知识梳理,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.通常以地球为参考系来研究物体的运动.,例1 两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一个人看乙车没有动，而乙车内的一个人看见路旁的树木向西运动，如果以大地为参照物，上述观察说明( ) A.甲车不动，乙车向东运动 B.乙车不动，甲车向东运动 C.甲车向西，乙车向东运动 D.甲、乙两
2、车以相同的速度向东运动,原则上说，参照物可以任意选取，但是实际选取参照物时，往往要考虑研究问题的方便，使对运动的描述尽可能简单，如果没有特别说明，一般都是以相对地面不动的物体作为参照物.,D,日出而作,日落而息,3.质点：研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素、为使问题简化，就用一个有质量的点来代替物体.用来代替物体的有质量的点叫做质点.像这种突出主要因素、排除无关因素、忽略次要因素的研究问题的思想方法，即为理想化方法，质点即是一种理想化模型.,例2在研究物体的运动时，下列说法不正确的是（ ） A 研究一端固定并可绕该端转动的杠杆的运动时，杠杆可视为质点 B 研究乒乓
3、球的旋转效应时，乒乓球不可以视为质点 C 研究一体操运动员在平衡木上翻滚和转体时，运动员不可视为质点 D 研究月球绕地球运转时，月球可视为质点,物体的大小不能决定能否看成质点的条件,关键看研究的问题是什么.,A,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位置、位移和路程 (1)位置：物体所处的空间上的点，可由位置坐标表示. (2)位移：表示位置变化的物理量.是矢量，可用一根有向线段表示。有向线段的长度表示大小，有向线段的方向表示位移的方向；位移
4、的大小和方向只与初末位置有关，与物体运动的路径无关,在直线运动中，位移可用两个坐标差表示. (3)路程：物体通过的实际路径的总长度.是标量，其大小与路径有关。 注意：一般情况下路程大于位移，只有当物体做单方向的直线运动时，位移的大小才等于路程。,D,练习一位电脑爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏，如图1-1-1所示，在一个边长为a的大立方体木箱内的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间逃出，选择了一条最短的路线奔向洞口A，则老鼠选择最短路线的长度为_，从G到A的位移为_,图1-1-1,6.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
5、用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即,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.,（2）瞬时速度运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.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.,例4.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,D,练习1一辆汽车在平直公路上行驶，在前三分之一
6、的路程中的速度是1，在以后的三分之二路程中的速度v254千米/小时，如果在全程中的平均速度是v=45千米/小时，则汽车在通过前三分之一路程中的速度1 千米/小时。,练习2.地震波既有纵波也有横波，纵波和横波在地表附近被认为是匀速传播的，传播速度分别是9.1 km/s和3.7 km/s.在一次地震观测站记录的纵波和横波到达该地的时间差是8 s，则地震的震源距此观测站有多远?,练习3A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图B中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号。
7、设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔t1.0 s，超声波在空气中传播的速度是 v340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是 m，汽车的速度是 m/s。,7.加速度：是描述速度变化的快慢和方向的物理量，是速度的变化和所用时间的比值（速度的变化率）：a,单位：m/s2.加速度是矢量，它的方向与速度变化（v）的方向相同.,【例5】 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v越大，加速度就越大 C.物体有加速度，速度就增大 D.物体速度很大，加速度可能为零,D,.物体做加速直线运动还是减速直线运动，判断的依
8、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，物体的速度一定增大；只要加速度方向跟速度方向相反，物体的速度一定减小.,练习1:请用典型的实例说明下列运动是否存在. （1）加速度恒定，速度的大小和方向都时刻在变. （2）速度越来越大，加速度越来越小. （3）速度时刻在变，加速度大小却不变. （4）速度最大时加速度为零，速度为零时加速度却最大. （5）物体有加速度，但速度大小却不变.,答案：（1）平抛运动；（2）弹簧振子从最大位移处向平衡位置运动；（3）匀变速直线运动；匀速圆周运动；（4）弹簧振子到达平衡位置时，速度最大，加速度为零；弹簧振子到达最大位移处时，速度为零，加速度却最大；（5）匀速圆周运动.,练习2.一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,B,练习3.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.,