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1、第一章 运动的描述 一、质点(1)没有形状、大小,而具有质量的点。(2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。(3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。 (注解:火车过桥通常要考虑火车长,原因是火车车身长和桥相比还远远不能忽略,而从上海到北京,火车可以看作质点,从量化来看,一般 1的影响就可以忽略)三、路程和位移(A)(1)位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。(2)位移是矢量,可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此,位移的大小等于物体
2、的初位置到末位置的直线距离。 (注解:矢量就是数学中的向量,所以所有的向量运算都可以用到矢量运算中,例如余弦定理等等) 路程是标量,它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。(3)一般情况下,运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时,路程与位移的大小才相等。图中质点轨迹 ACB 的长度是路程,AB 是位移 S。四、速度、平均速度和瞬时速度(A)(1)表示物体运动快慢的物理量,它等于位移 s 跟发生这段位移所用时间 t 的比值。即 v=s/t。速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中,速度的单位是(m/s)米/秒。(注解:速度同样是
3、比值法定义的物理量,而位移和时间是国际基本单位)(2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。定义 v=s/t 为物体在这段时间(或这段位移)上的平均速度。平均速度也是矢量,其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。(注解:平均速度 v=s/t,其中的 S 是位移不是路程,另外平均速度是利用了等效替代的物理思想)(3)瞬时速度是指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。从物理含义上看,瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。五、时间(t)时间分为时刻和时间,时间是某一段的时间,而时刻是某一点,例如 3 点 15 分是时刻,而 3 分 钟则是时间 七、
4、加速度(a)(1)加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式:a=V / t(注解:高中最重要的物理量,可以说一切的运动计算目的就为得到加速度,有了加速度 a 就可以进行力学计算)(2)加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向(3)在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动; 若加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.(注解:所有的运动都将由初速度和加速度两个要素构成,不同的初速度结合不同的加速度,将是截然不同的 运动情况,这点在曲线运动章节会特别强调)五、匀速直线运动 定义:物体在一条直线上运动,如果在
5、相等的时间内位移相等,这种运动叫做匀速直线运动。8、根据匀速直线运动的特点,质点在相等时间内通过的位移相等,质点在相等时间内通过的路程相等,质点的 运动方向不变,质点在相等时间内的位移大小和路程相等。六、静止 定义:通常所说的静止主要是指相对大地的静止,是特殊的运动状态七、匀速直线运动的 st 图象和 v-t 图象(A)(1)位移图象(s-t 图象)就是以纵轴表示位移,以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象,匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。图像中可以表现出时间,离开原点的位移,斜率是速度等 等(2)匀速直线运动的 v-t 图象是一条平行于横轴(时间轴)的直线,图像中可
6、以表现出时间,各点速度,斜率是加速度,而直线和 t 轴夹的面积即位移(这也是高中多用 v-t 图像的原因)(注解:图像法的使用,一般追击问题,一些比较复杂的运动,2 个以上的物体的运动,加速度发生变化的运 动等等,总之一句话,不能直接用公式法解决的问题都可以考虑用图像法)八、匀变速直线运动的规律 常用计算公式1. 匀变速直线运动的速度公式 vt=vo+at(减速:vt=vo-at) 3. 匀变速直线运动的位移公式 s=vot+at2/2(减速:s=vot-at2/2) (注解:以上 2 公式即匀变速直线运动最基本的公式,也是使用频率最最低的公式,如果非要用,切记尽可能的让初速为 0,譬如匀减速
7、运动速度到 0 的,就逆过程看作初速为 0 的匀加速,总之一句话,尽可能少用s=vot+at2/2)2.平均速度此式只适用于匀变速直线运动. 同时有 V=S/t)2otvvv(注解:在匀变速直线运动中,平均速度恰好是 v-t 图像里的中位线,所以平均速度出现的时刻一定是中间时刻,利用平均速度解题将非常巧妙)4 位移重要推论公式:22 0 2tSa(注解:高考使用最频繁的公式,避开了求时间等繁琐过程)5.匀变速直线运动的质点,在任意连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:s = aT2 (a-匀变速直线运动的加速度 T-每个时间间隔的时间) (注解:同样是重要公式,针对的运动模型和平均速度
8、相同)解题要点:匀加速直线运动,总共有 5 个物理量,分别为位移,初速度,末速度,时间,加速度 即 S,V0,Vt,t,.a 只要知道任意其中的 3 个量,就一定能把其余的两个量一定能全部求出来,而怎么去求就是用以前的公式对这样一个非常常用的运动模型来说,加速度可以直接用s = aT2 (即实验公式)来计算,而中间时刻的速度则可以用平均速度 V=S/t 来计算解题要点,下面给出几个比较特殊的运动模型及解题方法十一、匀变速直线运动的 st 图象和 v-t 图象(A)十二、自由落体运动(A) 1、自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。 (注解:即初速度为 0,加速度为重力加速度 g 的匀加速运动)2.自由落体加速度(1)自由落体加速度也叫重力加速度,用 g 表示.(2)重力加速度是由于地球的引力产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面,纬度越高,重力加速度的值就越大,在赤道上,重力加速度的值最小,但这种差异并不大。(3)通常情况下取重力加速度 g=10m/s2 3.自由落体运动的规律 vt=gtH=gt2/2,vt2=2gh (注解:竖直上抛是自由落体的逆过程,通常当作自由落体处理)