运动的描述
一、质点和参考系
1.质点
(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点.
(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略,就可以看做质点.
(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.
2.参考系
(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.
(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.
(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.通常以地球为参考系.
练习1 (多选)关于质点和参考系的理解,下列说法正确的是( )
A.研究乒乓球男子单打冠军马龙的发球动作可以将马龙看成质点
B.研究女子50米步枪三次比赛中杜丽射出的子弹轨迹可以将子弹看成质点
C.“一江春水向东流”是以地面为参考系
D.“太阳东升西落”是以地球为参考系
答案 BCD
二、位移和速度
1.位移和路程
位移
路程
定义
位移表示物体的位置变化,可用由初位置指向末位置的有向线段表示
路程是物体运动轨迹的长度
区别
位移是矢量,方向由初位置指向末位置
路程是标量,没有方向
联系
在单向直线运动中,位移的大小等于路程的大小;其他情况下,位移的大小小于路程的大小
2.速度与速率
(1)平均速度:在变速运动中,物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=,是矢量,其方向就是对应位移的方向.
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向.
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量.
(4)平均速率:物体运动实际路程与发生这段路程所用时间的比值,不一定等于平均速度的大小.
练习2 在伦敦奥运会上,牙买加选手博尔特在男子100 m决赛(直跑道)和男子200 m决赛(弯曲跑道)中分别以9.63 s和19.32 s的成绩获得两枚金牌,成为奥运会历史上连续两届获得100米和200米冠军的第一人.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( )
A.200 m决赛的位移是100 m决赛的两倍
B.200 m决赛的平均速度约为10.35 m/s
C.100 m决赛的平均速度约为10.38 m/s
D.100 m决赛的最大速度约为20.76 m/s
答案 C
解析 200 m比赛跑道是弯曲的,位移小于200 m,100 m比赛跑道是直线,A错; ≈10.35 m/s是平均速率,B错;≈10.38 m/s是平均速度,C对;最大速度由已知条件无法求出,D错.
三、加速度
1.物理意义:描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量.
2.定义式:a==.
3.决定因素:a不是由v、Δt、Δv来决定,而是由来决定.
4.方向:与Δv的方向一致,由合外力的方向决定,而与v0、v的方向无关.
练习3 教材P29第2题改编(多选)下列说法中可能发生的运动是( )
A.物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0
B.两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小
C.物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西
D.物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段小,但速度却比前一阶段大
答案 ABCD