第一讲运动学复习
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会考复习1【复习目标】1. 了解参考系的概念,懂得判断实际运动中的参考系。
2. 了解质点的概念,能够正确判断实际运动中的物体是否可以看成质点。
3. 了解时间和时刻的概念,懂得区分实际情景中的时间和时刻。
4. 了解矢量与标量的区别。
5. 了解位移的概念,懂得路程和位移的区别和联系。
6. 了解平均速度、平均速率、瞬时速度、瞬时速率的区别和联系。
7. 了解加速度的物理意义,掌握加速度的定义式。
【复习过程】1) 在时间轴上,时间是 ,时刻是 。
2) 矢量是既有 又有 的物理量,标量只有 没有 。
3) 位移是 指向 的有向线段,位移是(矢量or 标量),位移的方向为 指向 。
4) 路程是 的长度,路程是 (矢量or 标量)。
5) 平均速度是 的比值,公式为 。
平均速度是 (矢量or 标量)6) 平均速率是 的比值,公式为 。
平均速率是 (矢量or 标量) ★平均速率不是平均速度的大小。
7) 瞬时速度是 的速度。
瞬时速度是 (矢量or 标量)8) 瞬时速率是 ,瞬时速率是 (矢量or 标量)9) 总结:凡是“速度”,都是矢量,凡是“速率”,都是标量。
凡带“率”字的物理量,都是标量。
10) 加速度是描述 的物理量,是矢量。
速度变化越快,加速度越 (填“大”或【随堂练习】1. 月亮在云朵中穿行,这句歌词所选取的参照物是( )A.地球B.云朵C.太阳D.星星2. 下列情况中的物体,能看作质点的是( )A.太空中绕地球运行的卫星 B.正在闯线的百米赛跑运动员C.匀速行驶着的汽车的车轮 D.正在跃过横杆的跳高运动员3. 以下数据中记录时刻的是( )A.航班晚点20 min B.午休从12:30开始C.一般人的反应时间约0.8s D.火车离站后的第3 min 内作匀速运动4.以下各组物理量中全部是矢量的是()A、功平均速度长度B、瞬时速度瞬时速率时间C、平均速率、动能、重力势能D、角速度、线速度、加速度5.小王沿400米跑道慢跑一圈,他运动的位移是,路程是。
西 C 南 第一讲 描述运动的基本概念 匀速直线运动知识要点1.运动学的基本概念(1)质点、位移和时间当物体的形状、大小只是无关因素或是次要因素时,就可把物体看成一个“点”,它不同于数学点,它仍具有原来物体的其它物理性质,如质量,因此称它为质点。
位移 初位置指向末位置的有向线段叫位移,位移是矢量。
路程 是物体实际运动路径,是标量。
时刻是指某一瞬时,时间是两个时刻的间隔 例1、如左图质点由A 运动到B 再运动到C ,求:(1)位移,并作出位移的图示,(2)路程。
解(1)s=10km,方向北偏东530(2)路程14km练习:质点作如右图半径为R 的圆周运动,求:(1)从A 到B 的位移和路程,(2)从A 到C 的位移和路程,(3)从A 到A 的位移和路程,(4)走7/4 圈的位移和路程,并画出位移的图示。
解(1)s=√2R,AB 与AC 夹角450;路程ΠR/2;(2)s=2R,方向A 到C,路程πR (3)s=0 路程2πR (4)s=√2R, AD 与AC 成450角.路程7πR/2(2)平均速度 瞬时速度做变速直线运动的物体所经过的位移s 与所用时间t 之比,叫做这一位移或这一时间内的平均速度。
公式 tx v ∆∆= 方向 为物体运动方向,也为位移变化Δx 的方向。
运动物体在某时刻或某位置的速度,叫做瞬时速度。
它是描述做变速直线运动的物体在任何时刻(或任一位置)的运动快慢和运动方向的物理量。
例2、图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。
已知子弹直径为8mm ,子弹飞行的平均速度约为500 m/s ,请你估算这幅照片的曝光时间为多少?解:从照片上量得子弹直径约为2mm ,长约8mm ,按比例关系可知子弹实际长度约为32mm ,由照片在曝光的时间内子弹的位移约为5倍子弹长度,所以在曝光的时间内子弹的实际位移约为160mm ;)(102.310516.042s v s t -⨯=⨯== 2.匀速直线运动物体在一条直线上运动,如果在任意相等的时间里位移相等,我们就把这种运动叫做匀速直线运动(简称匀速运动)匀速直线运动是速度的大小和方向都不改变的直线运动,因此是速度不变的运动。
运动学第一讲 基本知识介绍一.一. 基本概念1. 质点质点2. 参照物参照物3. 参照系——固连于参照物上的坐标系(解题时要记住所选的是参照系,而不仅是一个点)是一个点)4.绝对运动,相对运动,牵连运动:v 绝=v 相+v 牵二.运动的描述1.位置:r=r(t) 2.位移:Δr=r(t+Δt)-r(t) 3.速度:v=lim Δt→0Δr/Δt.在大学教材中表述为:v =d r/dt, 表示r 对t 求导数求导数 4.加速度a =a n +a τ。
a n :法向加速度,速度方向的改变率,且a n =v 2/ρ,ρ叫做曲率半径,(这是中学物理竞赛求曲率半径的唯一方法)a τ: 切向加速度,速度大小的改变率。
a =d v /dt 5.以上是运动学中的基本物理量,以上是运动学中的基本物理量,也就是位移、也就是位移、也就是位移、位移的一阶导数、位移的一阶导数、位移的一阶导数、位移的二阶导数。
位移的二阶导数。
可是三阶导数为什么不是呢?因为牛顿第二定律是F=ma,即直接和加速度相联系。
(a 对t 的导数叫“急动度”。
)6.由于以上三个量均为矢量,所以在运算中用分量表示一般比较好.由于以上三个量均为矢量,所以在运算中用分量表示一般比较好三.等加速运动v(t)=v 0+at r(t)=r 0+v 0t+1t+1//2 at 2 一道经典的物理问题:二次世界大战中物理学家曾经研究,当大炮的位置固定,以同一速度v 0沿各种角度发射,问:当飞机在哪一区域飞行之外时,不会有危险?(注:结论是这一区域为一抛物线,此抛物线是所有炮弹抛物线的包络线。
此抛物线为在大炮上方h=v 2/2g 处,以v 0平抛物体的轨迹。
) 练习题:一盏灯挂在离地板高l 2,天花板下面l 1处。
灯泡爆裂,所有碎片以同样大小的速度v 朝各个方向飞去。
求碎片落到地板上的半径(认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的,(认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的,即切即切向速度不变,法向速度反向;碎片和地板的碰撞是完全非弹性的,即碰后静止。
第一讲 运动学一.内容提要(一)高考涉及的运动学知识 1.基本概念(1)机械运动、平动和转动.(2)质点.(3)参照物(系).为描述运动而假定不动的物体. (4)时间和时刻. (5)速度和速率.(6)加速度 tv v t v a t 0-=∆∆=注意0v v t -为矢量差,若在一条直线上,则设定正方向后,用正负号来表示其方向.2.直线运动的有关规律(1)变速运动的平均速度 sv t= s :位移.平均速度是矢量. (2)匀变速直线运动:at v v t +=0 2021at t v s += 2022v v as t -= t v t v v s t =+=20 中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度 20tv v t S v t +==(3)自由落体运动:上面方程组中的v 0=0,a =g(4)竖直上抛运动:上面方程组中的a =-g (5)运动图像:s —t 图和v —t 图. 3.运动的合成与分解运动的合成与分解是指位移、速度、加速度等矢量的合成与分解,遵循平行四边形法则.注意:合运动是质点的实际运动.4.平抛运动的有关规律平抛运动可视为沿初速度方向的匀速直线运动和与初速度方向垂直的自由落体运动的合运动.如果以初速度方向为X 轴,以加速度方向为Y 轴,以抛出位置为坐标原点建立坐标系,则:0x s v t = s =212y s gt =0v v x = 22y xv v v +=0sin tan y v gt v v θθ====二.竞赛补充的提高知识1.绝对速度、相对速度和牵连速度通常..取地球参照系为静系,相对于地球参照系的速度称为绝对速度.令地球参照系为a , b 物体相对于地球运动的速度为v ba ,c 物体相对于b 物体的速度为v cb .则c 对a 的速度v ca = v ba + v cb (注意此加法应依照矢量合成的平行四边形法则进行)其中, v ca 称为绝对速度;v cb 称为相对速度;v ba 称为牵连速度.(这一规律可记为:丙物体对甲物体的速度,等于丙物体对乙物体的速度和乙物体对甲物体的速度的合成.)位移和加速度也有类似的规律:s ca = s ba + s c b a ca = a ba + a cb2.斜抛物体运动一般的抛体运动,通常是指初速度与加速度的夹角不为900、00和1800的情形.解决这类问题还是分解到两个方向来考虑.(1) 平面直角坐标分解法:即沿加速度a 的方向和垂直a 的方向分解,两个分运动分别 是相互垂直的匀速运动和匀变速运动. (2)沿初速度v 0和加速度a 的方向分解法:两个分运动分别是速度为v 0的匀速运动和初速度为0、加速度为a 的匀加速运动. 二.练习题1.如图1-1所示,光滑斜面AE 被分成四个长度相等的部分,即AB =BC =CD =DE ,一物体由A 点由静止释放,下列结论正确的是A .物体到达各点的速率2:3:2:1:::=E D CB v v v v B .物体到达各点所经历的时间3222D C B E t t t t ===C .物体从A 运动到E 的全过程平均速度B v v = 图1-1D .物体通过每一段的速度增量均相等2.一辆匀速行驶的摩托车经过一静止的汽车时,汽车启动,以后汽车和摩托车的速度时间图像如图所示,下列判断正确的是: A .前8秒内汽车的平均速度大于7.5m/s B .汽车前8秒内的加速度逐渐增大C .汽车与摩托车只能相遇一次 图1-2D .汽车和摩托车可以相遇两次3.静止在光滑水平面上的木块,被一颗子弹沿水平方向击穿,若子弹击穿木块的过程中子弹受到木块的阻力大小恒定,则当子弹入射速度增大时,下列说法正确的是:A .木块获得的速度变大B .木块获得的速度变小C .子弹穿过木块的时间变长D .子弹穿过木块的时间变短4.汽车在第一个红绿灯处由静止启动,沿平直公路驰向车站并停在车站,运行的距离为s,若汽车加速时,加速度大小恒为a1,减速时,加速度大小恒为a2,由此可知汽车在这段路上运行的最短时间是多少?5.在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B.当两球球心间的距离大于L 时,A球以速度v o做匀速运动,B静止.当两球球心间的距离等于或小于L时,A球做加速度大小为2a的匀减速运动,同时B球开始向右做初速度为零的加速度为a的匀加速运动,如图1-2所示.欲使两球不发生接触,则必须满足什么条件?图1-36.一客车从静止开始以加速度a做匀加速直线运动的同时,在车尾的后面离车头为x 远的地方有一乘客以某一恒定速度v正在追赶这辆客车,已知司机从车头反光镜内能看到离车头的最远距离为x0,同时司机从反光镜中看到该人的像必须持续时间在t0内才能注意到该人,这样才能制动客车使车停下来,该乘客想要乘坐上这辆客车,追赶客车匀速运动的速度v所满足的条件的表达式是什么?若a=1.0m/s2,x=30m,x0=20m,t0=4.0s,求v的最小值7.如图所示,甲、乙两同学从河中O点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路线返回到O点,OA、OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB,若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为A.t甲<t乙B.t甲>t乙C.t甲=t乙D.无法确定图1-4v通过绕过光滑定滑轮的轻绳拉动湖中的小船,8.如图1-5所示,汽车以恒定的速度开始时车与滑轮间的绳子竖直,车尾与滑轮间的距离为h,车尾与船头等高,连接到小船的30,绳子绷直.当连接到绳子与水平面夹角为037时,求小船的速小船的绳子与水平面夹角为0度和汽车的位移.图1-59.如图1-6所示,一小滑块通过长度不计的短细绳拴接在小车的板壁上,滑块与小车底板之间无摩擦.小车由静止开始一直向右做匀加速运动,经过2 s细绳断掉,又经过一段时间,滑块从小车尾部掉下来.从断绳到滑块离开小车这段时间t中,已知滑块在时间t的前3 s内图1-6相对于小车滑行了4.5 m,后3 s内相对于小车滑行了10.5 m.求:(1)小车底板的长度;(2)从小车开始运动到离开车尾掉下,滑块相对于地面移动的距离.(3)若小车尾部离地面高度为0.2m,则滑块落地时离车尾的水平距离是多少?10.如图1-7,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,ab为沿水平方向的直径。
1、运动学基础知识⼀第⼀讲:运动的描述⼀知识点⼀、质点1、定义:⽤来代替物体的有质量的点叫做质点。
2、使⽤条件:物体的⼤⼩、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点。
理解:(1)、物体的⼤⼩、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点。
(2)、质点不是很⼩的点,不能简单的认为很⼩的物体就可以看作质点,也不能说很⼤的物体就不能看作质点;(3)、同⼀个物体,在不同的情况下,有时可以看作质点,有时不可以看作质点。
例如:例1、下列物体可以当作质点的是()A、研究地球⾃转对昼夜变化影响时的地球B、研究⽉球公转周期时的⽉球C、判断100⽶短跑运动员撞线先后时的运动员D、要研究运动时间时,从北京到⼤同的⽕车例2、在研究下列问题时,可以把汽车看作质点的是()A、研究汽车在通过⼀座桥梁时所⽤的时间B、研究⼈在汽车上的位置C、研究汽车在上坡时有⽆翻到的危险D、计算汽车从云冈⽯窟开往实验⼆中的时间知识点⼆、坐标系1、坐标系:要准确的描述物体的位置及位置的变化需要建⽴坐标系。
2、坐标系的种类:(1)、直线坐标系;(2)、平⾯直⾓坐标系;(3)、空间坐标系;知识点三、时间与时刻1、时间:时间段,有长短。
例如:前4S内,第5S内,后2S内,等2、时刻:时间点,⽆长短。
例如:第4S初,第7S末,等注意:第4S初和第3S末是同⼀时刻。
3、时间的单位:秒、分钟、⼩时,符号:S、min、h。
例4、以下的计时数据指时间间隔的是()A.从北京开往⼴州的⽕车预计10时到站 B.“神⾈”六号点⽕倒计时…2、1、0C.某⼈百⽶跑的成绩是13s D.某场⾜球赛开赛了15min时主队攻⼊⼀球例5、在图中所⽰的时间轴上标出的是下列哪些时间或时刻()A.第4s初 B.第3s末 C.第3s D.前3s知识点四、标量与⽮量1、标量:只有⼤⼩,没有⽅向;运算遵从算数法则。
例如:长度、质量、时间、路程、温度、能量、等。
2、⽮量:既有⼤⼩,⼜有⽅向;求和运算遵从平⾏四边形定则。
第一讲运动学的基本概念匀速直线运动1. 质点是用来代替物体的的点.2. 参考系:要描述一个物体的运动,首先要选择一个的物体,这个用来做参考的物体称为参考系.参考系的选择是任意的,但一般情况下都是选择作为参考系.3. 时刻是指一瞬间,在时间坐标轴上为一点.时间是指终止时刻与起始时刻之差,在时间坐标轴上为,也称时间间隔.4. 位移是表示质点位置变化的物理量,是量,其方向由物体的初位置指向末位置,其大小为两点间的直线距离.路程是质点运动轨迹的长度,是量.5. 匀速直线运动:物体在任意相等的时间内做相等的直线运动.6. 平均速度是粗略描述运动物体在里运动快慢的物理量,定义式为,其方向与位移方向相同.瞬时速度是精确描述运动物体在运动快慢的物理量,瞬时速度的大小叫做瞬时速率,简称速率,是标量.7. 加速度是反映的物理量,其定义式为.加速度是矢量,方向与的方向相同.1. 质点是一个理想化的模型.物体能否看成质点,取决于其大小、形状相对研究的问题能否忽略.所以,质点不一定是很小的物体,例如研究地球绕太阳的运动时,地球可看做质点.2. 在一般运动中,路程大于位移的大小.只有在单方向直线运动中,路程才等于位移的大小.3. 平均速度不是速度的平均值.物体做匀变速直线运动时,平均速度为v=v0+v 2.4. 速度大,加速度不一定大;速度变化大,加速度也不一定大.物体做加速运动时,加速度方向与速度方向相同;物体做减速运动时,加速度方向与速度方向相反.5. 匀速直线运动的x-t图象(如图甲所示)和v-t图象(如图乙所示).甲乙【例1】(2019届连云港学业水平模拟)研究下列运动员的比赛成绩时,可视为质点的是()A. 空中技巧B. 长距离越野滑雪C. 花样滑冰D. 单板滑雪笔记:【例2】(2020届扬州学业水平模拟)如图所示,在体育摄影中有一种拍摄手法为“追拍法”.摄影师和运动员同步运动,在摄影师眼中运动员是静止的,而模糊的背景是运动的.摄影师用自己的方式表达了运动的美.摄影师选择的参考系是()A. 摄影师B. 太阳C. 大地D. 背景笔记:【例3】(2020届无锡学业水平模拟)2018年12月25日10点30分,从杭州东站出发的D9551次复兴号列车,历时2小时,准点到达终点站——黄山北站,这标志着杭黄高铁正式开通运营.杭黄高铁的建设历时4年多,设计时速250 km,全长265公里,被誉为“中国最美高铁线”,下列说法正确的是()A. 历时4年多指的是时刻B. D9551从杭州到黄山的位移为265 kmC. 设计时速250 km指列车的平均速度D. 研究列车从杭州到黄山的运行时间时可将列车视作质点笔记:【例4】(2019届扬州学业水平模拟)关于速度和加速度,下列说法中正确的是()A. 物体的速度越大,加速度也越大B. 物体的速度为零时,加速度也为零C. 物体的速度变化量越大,加速度越大D. 物体的速度变化越快,加速度越大笔记:【例5】如图所示是在同一直线上运动的物体甲、乙的位移图象.由图象可知()A. 甲比乙先出发B. 甲和乙从同一地方出发C. 甲的运动速率大于乙的运动速率D. 甲的出发点在乙前面x0处笔记:1. (2019届南通学业水平模拟)2017年4月,天舟一号飞船发射升空,经过轨道修正后与天宫二号空间实验室交会对接,并进行推进剂补加等试验.下列可将飞船看成质点的是()A. 起飞阶段研究飞船的运动快慢B. 轨道修正阶段调整飞船的姿态C. 交会对接阶段观察锁扣的状态D. 推进剂补加阶段监测管路流量2. (2020届无锡学业水平模拟)如图所示,两架歼10A战机组成双机编队伴飞时,甲飞机上的飞行员发现乙飞机是“静止的”,则其选取的参考系是()A. 地面上的观众B. 甲飞机C. 远处的地面D. 乙飞机3. (2020届苏州学业水平模拟)关于质点,下列说法中正确的是()A. 质量小的物体一定可以看做质点B. 研究地球自转时,地球可以看做质点C. 研究高台跳水运动员在空中做翻转动作时,运动员可以看做质点D. 研究运动员百米赛跑过程中的平均速度时,运动员可以看做质点4. (2019届如东中学模拟)古人给我们留下了大量优美的诗篇,在这些诗篇中,不乏描述物理现象,揭示物理规律的诗句.下列诗词所描绘的情景中,包含以流水为参考系的是()A. 明月松间照,清泉石上流B. 天门中断楚江开,碧水东流至此回C. 人在桥上走,桥流水不流D. 飞流直下三千尺,疑是银河落九天5. (2019届镇江学业水平模拟)如图所示,一个质量为m,可视为质点的物体沿长度为L、高为h、底边长为s的光滑斜面的顶端滑至底端,下列说法中正确的是()A. 物体的位移大小为hB. 物体的路程为(h+L)C. 物体的位移大小为LD. 物体的路程为(h+s)6. (2019届扬州学业水平模拟)在公路上经常有如图所示的交通标志,下列说法中正确的是()A. 左图中的限速标志为平均速度大小B. 左图中的限速标志为瞬时速度大小C. 左图中的限速标志为加速度大小D. 右图中的距离标志为位移大小7. (2019届徐州学业水平模拟)滴滴打车为人们的出行带来了很大便利,如图所示是一位同学的打车明细,由此可以得知()A. 位移为4.3 kmB. 路程为4.3 kmC. 平均速度为7.2 m/sD. 最大速度为7.2 m/s8. (2019届南京学业水平模拟)某同学沿平直的公路骑行,位置随时间的变化如图所示.关于该同学的运动,描述正确的是()A. 整个过程中有两段是匀速直线运动B. 整个过程中有两段是匀加速直线运动C. 返程时的速度比出发时的速度大D. 在t=14 h时距离起点的位移最大9. 关于速度、速度变化量、加速度的关系,下列说法中正确的是()A. 运动物体的速度越大,其速度变化量一定越大B. 运动物体的速度越大,其加速度一定越大C. 运动物体的速度变化量越大,其加速度一定越大D. 运动物体的速度变化越快,其加速度一定越大10. (2019届扬州学业水平模拟)用如图所示的装置可以测出滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为3.0 cm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.11 s,则遮光条经过光电门时,滑块的速度大小约为()A. 0.27 m/sB. 27 m/sC. 0.037 m/sD. 3.7 m/s11. (2020届盐城学业水平模拟)一个物体沿着直线运动,其vt图象如图所示,则物体做匀速直线运动的过程是()A. OAB. ABC. BCD. CD12. (2020届盐城学业水平模拟)对不同物体的匀变速直线运动过程进行测量,所测得的物理量记录在下表中.请对照表中相关信息,判断加速度最小的物体是()物体初速度/(m·s-1) 经历时间/s末速度/(m·s-1) 汽车行驶0 3 9自行车下坡 2 3 8 飞机在天空飞行200 10 300 列车从车站开始出站0 100 20A. 汽车B. 列车C. 飞机D. 自行车第一讲 运动学的基本概念 匀速直线运动【知识扫描】1. 有质量2. 假定不动 大地3. 一段4. 矢 标5. 位移6. 某一段时间(位移) v =Δt Δx某一时刻(位置) 7. 速度变化快慢 a =Δt Δv速度变化 【典例透析】【例1】 B 解析:一个物体能不能看成质点,要看问题的具体情况而定,B 选项长距离越野滑雪可以用一个有质量的点来代替运动员,可以看成质点.A 选项中空中技巧、C 选项中花样滑冰、D 选项中单板滑雪都不能用一个有质量的点来代替运动员,不能看成质点.【例2】 A 解析:“追拍法”是跟踪运动的物体,将运动的物体看做是静止的,该图片是运动的轮滑运动员被摄影师当做静止的,而用镜头跟踪,故参考系是摄影师.故A 正确.【例3】 D 解析:历时4年多对应的是一段时间间隔,所以指的是时间,故A 错误;D 9551从杭州到黄山火车走的是曲线,265 km 指的是路程而不是位移,故B 错误;设计时速250 km 指列车的瞬时速度,故C 错误;研究列车从杭州到黄山的运行时间,能忽略列车的大小和形状,所以能看成质点,故D 正确.【例4】 D 解析:A 选项物体的速度很大,若做匀速直线运动,则加速度为零,故A 错误;B 选项物体的速度为零时,加速度可以不为零,故B 错误;C 选项物体的速度变化量越大,加速度不一定越大,还和速度变化的时间有关,故C 错误;D 选项加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,故D 正确.【例5】 D 解析:位移图象能体现任何时刻物体所在的位置坐标,图线的斜率可以反映物体速度的大小.【冲关集训】1. A2. B3. D4. C5. C6. B7. B8. C9. D 10. A 11. C 12. B。
专题1.1 运动学基本概念【题型归纳与分析】考试的题型:选择题、实验题与解答题考试核心考点与题型:(1)选择题:运动图像的分析与应用(2)解答题:单独考察“匀变速直线运动的相关规律”或者“与牛顿定律的综合”(3)实验题:单独考察或者与牛顿定律的综合直线运动是高中物理的基础,在高中物理教材中占有很重要的地位,也是高考重点考查的内容之一。
近几年对直线运动单独命题较多,直线运动毕竟是基础运动形式,所以一直是高考热点,但不是难点,对本章内容的考查则以图像问题和运动学规律的应用为主,题型通常为选择题,分值一般为6分。
本章规律较多,同一试题往往可以从不同角度分析,得到正确答案,多练习一题多解,对熟练运用公式有很大帮助。
注意本章内容与生活实例的结合,通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识,建立起物理模型,再运用相应的规律处理实际问题。
近年高考图像问题频频出现,且要求较高,考查的重点是v-t图像和匀变速运动的规律。
本章知识还较多地与牛顿运动定律、电场中带电粒子运动的等知识结合起来进行考查,并多与实际生活和现实生产实际密切地结合起来,考查学生综合运用知识解决实际问题的能力。
今后将会越来越突出地考查运动规律、运动图像与实际生活相结合的应用,在2018高考复习中应多加关注。
第01讲运动学基本概念课前预习● 自我检测1、判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。
(√)(2)体积很大的物体,不能视为质点。
(×)(3)参考系必须是静止不动的物体。
(×)(4)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。
(×)(5)平均速度的方向与位移方向相同。
(√)(6)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。
(√)(7)物体的速度很大,加速度不可能为零。
(×)(8)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-3 m/s2,a甲>a乙。
第1节 运动学专题复习(一)【知识纲要导读】知识点一:坐标与坐标的变化量1.直线坐标系:直线坐标轴上每一点的数值表示该点的坐标,两个坐标的差值表示坐标的变化量,不同含义的坐标轴上坐标的变化量具有不同的物理意义。
注:计算坐标的变化量时,应该用后来的坐标减去原来的坐标。
(适用于直线运动)2.位移:物体沿直线运动,以这条直线为x 坐标轴,则位移用坐标的变化量表示,即12x x x -=∆。
x ∆的大小表示位移的大小,x ∆的正负表示位移的方向,如图甲所示。
3.时间:在时间轴上坐标变化量表示时间,即12t t t -=∆,如图乙所示。
知识点二:速度1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值,叫作速度。
2.定义式:txv ∆∆=,即速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小。
3.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是s m /或-1s m ⋅。
常用的单位还有千米每小时(h km /或-1h km ⋅)等。
单位换算关系为h km s m /6.3/1=。
4.物理意义:描述物体运动快慢的物理量,速度越大,表示物体运动的越快,其位置变化也越快。
5.标矢性:速度是矢量,既有大小又有方向,它的方向为物体运动的方向。
知识点三:平均速度和瞬时速度 1.平均速度(1)定义:在变速直线运动中,位移x ∆跟发生这段位移所用时间t ∆的比值叫作变速直线运动的平均速度。
(2)公式:txv ∆∆=。
(3)物理意义:粗略地描述物体在某一段位移上或一段时间内运动的快慢和方向。
(4)矢量性:平均速度是矢量,它的方向与t ∆时间内发生的位移x ∆方向相同。
注:平均速度与x ∆和t ∆是严格对应的,同一物体在运动过程中选取不同的位移或时间段,平均速度一般不同。
2.瞬时速度(1)定义:物体在某一时刻或经过某一位置时的速度。
(2)公式:)0(→∆∆∆=t txv (3)物理意义:精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向。
运动学讲解1要弄懂各类运动形式,关键在于掌握两点:基础概念和规律方法描述运动的几个概念一、基础知识归纳1.机械运动物体的随时间的变化.2.参考系为了研究物体的运动而假定为不动,用来做的物体,对同一个物体的运动,所选择的参考系不同,对它运动的描述可能就会(举例),通常取为参考系来描述物体的运动.3.质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点.(2)物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的和可以忽略.总结:质点就是有没的点6、速度、平均速度、瞬时速度,平均速率二、研究运动的方法和规律 1、公式2、x-t 图像,v-t 图像。
(点,率,面)三、练习1、在一条直线跑道上,每隔5 m 远放置一个空瓶子,运动员进行折返跑训练,从中间某一瓶子处出发,跑向最近的空瓶子将其扳倒后返回再扳倒出发点处的第一个瓶子,之后再折返扳倒前面的最近的瓶子,依次下去,当他扳倒第6个空瓶子时,他跑过的路程多大?位移是多大?1.1某同学从学校的门口A 处开始散步,先向南走了50 m 到达B 处,再向东走了100 m 到达C 处,最后又向北走了150 m 到达D 处,则:(1)此人散步的总路程和位移各是多少?(2)要确切地表示这人散步过程中的各个位置,应采用什么数学手段较妥,分别应如何表示?(3)要比较确切地表示此人散步的位置变化,应用位移还是路程?2、汽车从甲地由静止出发,沿直线运动到丙地,乙在甲、丙两地的中点.汽车从甲地匀加速运动到乙地,经过乙地时速度为60 km/h ;接着又从乙地匀加速运动到丙地,到丙地时速度为120 km/h.求汽车从甲地到达丙地的平均速度.2.1、某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为v 1,下山的平均速率为v 2,则往返的平均速度大小和平均速率是 ( )A.221v v +,221v v + B.221v v -,221v v - C.0,2121v v v v +- D.0,21212v v v v +3、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3.1一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s.在这1 s内物体的( )A.位移的大小可能小于4 mB.位移的大小可能大于10 mC.加速度的大小可能小于4 m/s2D.加速度的大小可能大于10 m/s24、航空母舰是一种可以供军用飞机起飞和降落的军舰.蒸汽弹射起飞,就是使用一个长平的甲板作为飞机跑道,起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度,目前只有美国掌握生产蒸汽弹射器的成熟技术.某航空母舰上的战斗机,起飞过程中最大加速度是a=4.5 m/s2,飞机要达到速度v0=60 m/s才能起飞,航空母舰甲板长为L=289 m.为使飞机安全起飞,航空母舰应以一定速度航行才能保证飞机起飞安全,求航空母舰的最小航行速度v是多少?(设飞机起飞对航空母舰的状态没有影响,飞机的运动可以看做匀加速直线运动)四、测试1.对于质点的运动,下列说法中正确的是()A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零B.质点速度变化率越大,则加速度越大C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D.质点运动的加速度越大,它的速度变化越大2.某质点做变速运动,初始的速度为3 m/s,经3 s速率仍为3 m/s测()A.如果该质点做直线运动,该质点的加速度不可能为零B.如果该质点做匀变速直线运动,该质点的加速度一定为2 m/s2C.如果该质点做曲线运动,该质点的加速度可能为2 m/s2D.如果该质点做直线运动,该质点的加速度可能为12 m/s23.关于物体的运动,不可能发生的是()A.加速度大小逐渐减小,速度也逐渐减小B.加速度方向不变,而速度方向改变C.加速度和速度都在变化,加速度最大时,速度最小D.加速度为零时,速度的变化率最大4.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示.连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知( ) A .在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同 B .在时刻t 3两木块速度相同 C .在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬时两木块速度相同 D .在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬时两木块速度相同5.一辆汽车在一直线上运动,第1s 内通过5m ,第2s 内通过 10 m ,第 3 s 内通过20 m ,4 s 内通过5 m ,则最初两秒的平均速度是 m /s ,最后两秒的平均速度是__m /s ,全部时间的平均速度是______m /s .6、物体M 从A 运动到B ,前半程平均速度为v 1,后半程平均速度为v 2,那么全程的平均速度是:( )A .(v 1+v 2)/2B .21v v ⋅C .212221v v v v ++ D .21212v v v v +7、甲向南走100米的同时,乙从同一地点出发向东也行走100米,若以乙为参考系,求甲的位移大小和方向?8、某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,便立即返航追赶,当他返航经过1小时追上小木块时,发现小木块距离桥有5400米远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。
第一章运动学一、基础知识(一)运动的描述1.机械运动:物体的空间位置随时间的变化称为机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式,是自然界中最简单最基本的运动形态。
2.参考系:用来做参考的物体被假定为不动的物体系。
它是为了描述一个物体的运动,选来作为标准的。
●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.●参考系是可任意选取,但选择的原则要使运动和描述尽可能简单。
●描述同一个运动,选择不同的参考系,观察的结果会有不同●研究一个物体多个过程的运动情况,必须选同一参考系.●比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.3.质点:用来代替物体的有质量的点。
它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想化模型。
仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。
物体可视为质点主要是以下三种情形:(1)研究目的仅是为了研究物体的位置变化;(2)物体的位移远远大于物体本身的限度时;(3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。
理想化模型:在物理学的研究中,“理想化模型”的建立具有十分重要的意义。
引入“理想化模型”可以使问题处理大为简化而又不会发生大的偏差。
在一定条件下,可以把实际事物当做“理想化模型”来处理。
例如“在研究地球绕太阳公转的运动时,由于地球的直径(约1.3x104km)远小于地球和太阳之间的距离约(约1.8x108km),因此地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的大小、形状可以忽略不计,这时就可以将地球作为质点来处理。
高中阶段我们只研究可以转化为质点的物体的运动。
4.时刻和时间(1)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”,“速度达2m/s时”都是指时刻。
(2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。
对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。
《运动学》复习疑点提要1. 参考系:选择的参考系不同,对同一运动的描述结果可能..不同。
2. 质点:○1有质量的点,不是无质量的几何点,是理想化模型。
○2一物体能否看做质点,关键看研究什么问题..,而不是看物体大小。
3. 时刻、时间:第2s 初:A 第3s 内:BC 第2s 末:B 前3s 内:OC 第3s 初:B 3s 内:OC 第3s 时:C 在t=2s 时之后的3s 内:BE 3s 时:C4. 位移:描述位置的变化.....(位置的移动),用有向线段....表示,是矢量。
○1只与初末位置有关,与中间过程无关。
○2A —>B 与B —>A 是方向相反的位置变化(位移)。
距离:初末位置间的线段长度,没有方向,是标量。
路程:物体运动轨迹的长度,与中间过程有关,是标量。
位移大小..=距离≤路程 5. 速度、速率 速度=位移时间 {平均速度=段位移段时间瞬时速度=极小段位移极小段时间 速率=路程时间 {平均速率=段路程段时间瞬时速度=极小段路程极小段时间平均速度大小..≤平均速率 瞬时速度大小..=瞬时速率 6. 速度方向:就是物体运动的方向,总与位移..的方向相同。
平均速度方向,就与那一段时间内的位移.........方向相同。
(瞬时速度方向呢?) 7. 平均速度:○1只是粗略..反应了那段时间内平均运动快慢......。
○2变速运动中,不同时段,平均速度不同,谈平均速度务必指明是哪段.....。
8. 变化量:反映变化的多少..。
变化量=末量-初量 变化率:反映变化的快慢..变化率=变化量时间位移(大小):位置坐标变化量,反映位置变化的多少。
速度(大小):反映运动的快慢,也说反映位置变化的快慢。
Δv :速度变化量,反映速度变化的多少。
a :速度变化率,反映速度变化的快慢。
9. 速度、速度变化量、加速度○1速度与加速度间没有必然的联系。
如速度大,加速度不一定大; 速度增大,加速度可能在减小。
高中物理第一讲运动学基础一、知识要点1.描述运动的物理量矢量:位移、平均速度、瞬时速度标量:位移、时间、路程、瞬时速率、平均速率矢量的引入更好的用数学刻画了客观世界,虽然有时感觉与常识不符,但它们是科学家长期实践中寻找到的刻画现实的有效途径。
2.匀变速直线运动①匀变速直线运动的基本关系②匀变速直线运动的题型(1)图像-计算题(2)代数-计算题(3)纸带问题(4)多过程问题(5)临界问题(6)图像分析……二、典例精析1.某物块做匀变速直线运动,运动过程中一个2s的位移是4m,紧接着下一个2s的位移是8m,问物块运动加速度?2.现有一小石子从屋顶落下,经过一扇窗户时所用时间为1s,窗高为10m,窗户下边缘离地3m,问小石子从多高处落下?3.现有甲、乙、丙三个物块,从0时刻开始,甲做匀加速直线运动,乙做速度先增大后减小的直线运动,丙做速度先减小后增大的直线运动。
在0时刻时,三者速度相等;当t1时刻时,三者速度也相等。
问:从0~t1时刻,甲、乙、丙位移的大小关系?4.某辆汽车刹车时能产生的最大加速度值为10m/s2.司机发现前方有危险时,0.7 s后才能做出反应,马上制动,这个时间称为反应时间.若汽车以20m/s的速度行驶时,(1)汽车之间的距离至少应为多少?(2)若酒醉驾驶时反应时间为平时的3倍,是否会撞到前方40m处得障碍物5.如图3所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.20s,其中S1=7.05cm,S2=7.68cm,S3=8.33cm,S4=8.95cm,S5=9.61cm,S6=10.26cm,则A点的瞬时速度大小是_______________________m/s(保留2位有效数字),小车运动的加速度计算表达式是__________________________,加速度大小为_______________(保留2位有效数字)。
第一讲运动学的基本概念【学习目的】1、理解质点、时间间隔、时刻、参考系、位移、速度、加速度等基本概念。
2、理解相关知识之间的联系和区别(如时间和时刻、位移和路程、瞬时速度和平均速度、速度和加速度等)。
【知识梳理】一、质点1、物体可被看成质点的条件若物体的大小和形状对所研究的问题没有影响,或者其影响可以忽略不计时该物体可看成质点。
2、对质点的理解(1)质点是对实际物体科学的抽象,是研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体进行的近似,是一种理想化模型,真正的质点是不存在的。
(2)质点是只有质量而无大小和形状的点;质点占有位置但不占有空间。
(3)能把物体看成质点的几种情况①平动的物体通常可视为质点(所谓平动,就是物体上任意一点的运动与整体的运动有相同特点的运动),如水平传送带上的物体随传送带的运动。
②有转动,但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点.如汽车在运行时,虽然车轮转动,但我们关心的是车辆整体的运动快慢,故汽车可看做质点。
③物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时,不论物体大小如何,都可将其视为质点。
二、参考系1、对参考系的理解(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)考系的选取可以是任意的。
(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)比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系。
2、选取参考系的原则选取参考系时,应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。
例如研究地球公转的运动情况,一般选太阳作为参考系;研究地面上物体的运动时,通常选地面或相对地面静止的物体为参考系;研究物体在运动的火车上的运动情况时,通常选火车为参考系。
前面三讲我们主要研究的是直线运动,对于曲线运动的研究从今天开始。
只要是速度矢量和加速度矢量方向不在一个直线上,就必然出现曲线运动。
引入了曲线运动之后,我们之前的运动学知识也可以变得更加完备了。
一.抛体运动1. 平抛运动a) 思考:水平的扔出一个小石子,那么空气对于它的阻力就很小,可以忽略。
如果同时有两组平行光源分别从上面和水平方向照射,那么这个石子的两个影子会分别做什么样子的运动?他们运动的时间有什么关系?b) 条件:加速度为g ,(或者说除了重力之外不受其他力的干扰);并且有一定的水平初速度0v c) 方程:水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体(一个初速度为零的加速度为g 的匀加速直线运动)速度满足关系: 0x yv v v gt =⎧⎪⎨=-⎪⎩ 位移满足关系: 0212x v t y gt =⎧⎪⎨=⎪⎩ d) 思考:如果用角度θϕ,本别表示最终状态时候的位移方向,速度方向和初速度方向的夹角,则有2tan tan θϕ=,如何证明?2. 斜抛运动a) 条件:和平抛类似,只不过初速度方向不是水平而是和水平方向成θ角。
b) 方程:速度满足00cos sin x y v v v v gt θθ=⎧⎪⎨=-⎪⎩位移满足020cos 1sin 2x v ty v t gt θθ=⎧⎪⎨=-⎪⎩c) 思考:斜抛能到达的最高高度和最远距离是神马?射高:220sin 2m v y g θ=;射程20002sin sin 2cos m v v x v g gθθθ==可见当45θ=o 时候有极值知识模块本讲导学第四讲 曲线运动思考:为神马沿某方向位移达到极值,说明这个方向速度为零?3. 轨迹方程:一个物体运动的轨迹所满足的方程就是我们的轨迹方程。
一般的在二维空间中,轨迹方程就是x 和y 所满足的方程。
【例1】 (1)已知一个物体的运动方程为22011;22x v t at y at =+=,求物体的轨道方程。
(2)已知一个物体的轨道方程为222220;yv x xy y a-+-=y 方向的运动方程为:y vt =,求x 方向的运动方程。
【例2】 从底角为θ的斜面顶端,以初速度0v 水平抛出一小球,不计空气阻力.若斜面足够长,如图所示,则小球抛出后离开斜面的最大距离h 是多少?【例3】 从高H 处的一点O 先后平抛两个小球1和2,球1直接恰好越过竖直挡板A 落到水平地面上的B 点;球2则与地面碰撞一次后,也恰好越过竖直挡板,而后也落在B 点,如图所示.设球2与地面碰撞遵例题精讲循类似的反射定律,且反弹速度大小与碰撞前相同,求竖直挡板的高度h .【例4】 地面上有一个水枪,要射过前方3米远处一高4米的墙,其发射速度至少多少?【例5】 一仓库高20m 、宽40m ,在仓库前某处A 点抛一石块过屋顶,试问A 距仓库前多远时,所需初速度0v 最小?为多少?(210m/s g )圆周运动1. 圆周运动的描述:a) 类比位置,我们给出角度;类比速度,我们给出角速度;类比加速度,我们给出角加速度。
而圆周运动本身还具有一个之前我们学习的直线运动没有的性质,那就是周期和频率。
这些都对我们研究圆周运动的本质十分有用。
b) 定义: i. 角度:给定一个起始位置后,圆周运动的物体的任意一个位置和圆心的连线,和初始的位置线之间的角度我们可以看做是角度θii.角速度定义为:单位时间内转过的角度,换句话讲,就是角度随时间的变化率:tθω∆=∆类似速度的定义,这里的时间也是很小很小但是大于零的时间。
注意角速度是矢量。
1. 角速度和线速度的关系:v r ω=或者v rω=。
2. 值得注意的是角速度也有相对运动一说。
从矢量角度理解就更容易一些3. 对于同一个刚体,或者固连在一起的一组物体,选取任意相对平动的参考系,看到的角速度都相同。
也可以理解为:选取任意点做参考“圆心”,也就是“瞬心”看到的角速度都相同。
思考:为什么都是同一个角速度?iii. 角加速度定义为:角速度的变化率t ωβ∆=∆。
角加速度也是矢量。
iv. 转一圈的时间定义为周期:22rT vππω==v.频率定义为单位时间内转的圈数:122vf T rωππ===c) 向心加速度:我们先研究一下我们学习过的匀速圆周运动,研究里面的速度变化情况:方法提示由于我们现在学习的速度是一个矢量,所以匀速地转动的物体速度矢量是在不断的改变着方向的。
因此一定存在v ∆,也就一定存在加速度a 。
如图所示:假设经过了非常小的时间t ∆速度大小保持不变,但是方向有所改变,为了研究速度变化量的大小,我们把原来的速度平移一下。
由于时间很短,所以路程可以看成是一段“线段”,它和半径围成了一个非常小的角度的“等腰直角三角形”。
容易看出,相似,因此:l v r v v t vr v∆∆=∆∆= 因此得到:22v v a r t rω∆===∆ 从图中可以看出,只要时间足够短则这个加速度的方向必然垂直与速度矢量,也就是指向圆心,所以这个加速度也被叫做“向心加速度”2. 拓展到一般得曲线运动:任意的速度矢量方向和加速度矢量方向不在同一直线上的运动都必然是曲线运动。
描述曲线运动我们一般有两种方法:a) 选取正交坐标系:xoy 坐标系,则有:();()x y a x t a y t ==&&&&(打点表示求对时间的变化率,打两个点表示求变化率的变化率;需要对数学很纯熟才能这种方法做)b) 选取一般的自然坐标系。
也就是一个随着物体运动的坐标系,只不过他的两个轴分别表示的是平行于速度方向(切向)和垂直于速度方向(法向)。
i.切向的加速度:Va t τ∆=∆ 改变速度的大小 ii.法向的加速度:2n V a r =改变速度的方向 c) 曲率半径:就是曲线上任意一点处,能画出的和曲线在此处相切的圆(是唯一的,为啥?)的半径:2n V a ρ=另一种理解是:当运动方向改变时候,改变单位角度所对应走过的路程:s ρθ∆=∆思考:这两种表示是一样的,为神马?【例6】 如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中S 为发光点,T 是望远镜,平面镜O 与凹面镜B 构成了反射系统,八面镜距反射系统的距离为AB L =(L 可长达几十千米),且远大于OB 以及S 和T 到八面镜的距离,现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,例题精讲当转动频率达到f并可认为是匀速转动时,恰能在望远镜中第一次看见发光点S,由此迈克尔逊测出光速c,根据题中所测量的物理量得到光速c的近似表达式是.(SA,OB很小)【例7】距河岸(看成直线)500m处有一艘静止的船,船上的探照灯以转速1r/minn=转动.当光束与岸边成60︒角时,光束沿岸边移动的速率为()A.52.3m/s B.69.8m/sC.3⨯4.1810m/s3.1410m/s⨯D.3【例8】如图所示,竖直放置的内壁光滑圆筒,高为h,以初速度v沿内壁水平放出一小球,筒底半径为R.⑴多长时间小球能到筒底?⑵从上往下滑小球经过多长时间转过一圆?⑶如果h足够大.(螺距定义为相邻两圈间的竖直距离)相邻的两圈,螺距差为多少?【例9】如图所示,一个轮子在水平地面上滚动,轮心速度为v,半径为R.计算角度为θ处的轮边沿点的速度.【例10】 如图所示两个一样的轮子,内外径分别为r 、R ,用绳子绕在轮子的内圈上,只是绕法不同,已知绳端速度大小为V ,水平向右,问两个轮子如何运动?地面不光滑.【例11】 如图所示,一个圆台上底半径为1r ,下底半径为2r ,其母线AB 长为l ,放置在水平地面上,推动它之后,它自身以角速度ω旋转,整体绕O 点作匀速圆周运动.若接触部分不打滑,求旋转半径OA 及旋转一周所需的时间.【例12】 求抛物线2y x =-上任意一点的曲率半径(用x 表示)。
(提示:神马运动能有类似的轨迹呢?)大显身手1.如图所示,直杆AB以匀速v搁在半径为r的固定圆环上作平动,试求图示位置时,杆与环的交点M的速度和加速度.2.如图所示,在离水平地面高5m的平台上水平抛出两个小球1和2.两球的初速度分别为v1和v2(v1>v2),球1抛出后刚好能越过位于A点的竖直墙面A的顶端,然后落地与地面作弹性碰撞,反弹后又刚好越过位于B处的墙面B,然后落到地面上C点处,C点到平台的水平距离为9m。
球2抛出后先与地面作弹性碰撞,反弹后也刚好越过墙面A,然后与地面作第二次弹性碰撞,再次反弹后又刚好越过墙面B,然后也落到地面上C点处.试求:(1)v1和v2;(2)墙A和B离开平台的水平距离;(3)两墙面的高度.3.如图所示,一人作射靶游戏,为使每次枪弹都击中在靶面的同一条水平线上,则每次射击的瞄准点必须在靶面同一圆周上,试加以证明。
已知水平线离地面高度为h,枪与靶相距为d,子弹发射速率为V0。
小故事:关于Up那部电影,你看过么?如果仔细考虑一下电影故事里的飞屋的话,你是不是也会想,真的可以用那么多气球,制作出一个飞屋吗?或者说,我们能不能也造一个这样的飞屋呢?让我们不妨来仔细地看一看。
在我们的现实生活中,节日、生日等庆典常见的“氢气球”(其实应该是“氦气球”,因为最初人们用氢气充满气球,但其实后来大家发现氢气很危险、容易爆炸,所以现在常用的其实是充满氦气的气球,只不过因为习惯大家依然使用“氢气球”这个名字)。
通过一些科学知识粗略地计算一下,就可以知道,一只大约30厘米大小的氦气球可以承担大约15克的重量。
15克有多少?也就只有两三根铅笔的重量。
那么需要大约5000只这样的气球才能将一个正常的成年人飞起来,想要用这些气球带起一栋房屋?这是不是天方夜谭了呢?其实倒也不是。
电影里,卡尔的房子和我们通常见到的房子不同,是一栋木屋,我们都知道木头比砖瓦要轻地多,因此也更容易飞起来。
若是从电影里的画面来估算一下房子的重量,大概需要十几万只的气球就可以将这个屋子飞起来了。
其实,并不只有我们才较真,出品《飞屋环游记》的电影公司在制作这部电影之前可是做了认真的计算的。
他们的计算结果和我们的很接近,也是十几万只气球,但是为了更好的视觉效果,电影里最终只放了两万多只气球。
基于这部动画片的影响,2011年3月初,美国《国家地理杂志》的工作人员真的造出了一栋用氦气球提供升力,可以在天空飞翔的房子。
他们花了两个星期的时间,特别制作了一个大约5米高、20平方米大小的木房子,然后使用了300只超大号气球(每一只有2.4米那么高),最终成功地使房子载着房客一起飞行了一个多小时,甚至飞到了大约3000米的高空。
虽然这栋房子可能还不如一辆普通的小汽车重,但这已经足够打破了世界上一次使用最多氦气球飞行的纪录了。
跟着小木屋飞上天空的,是不是还有我们兴奋的欢呼呢?为了保证竞赛班学习的质量,请同学们花1分钟填写下面内容:学习效果反馈:代课教师:通过今天学习,你觉得:1.本讲讲义内容设置:A.太难太多,吃不透B.难度稍大,个别问题需要下去继续思考C.稍易,较轻松D.太容易,来点给力的2.本节课老师讲解你明白了:A .40%以下B .40%到80%C .80%以上但不全懂D .自以为都懂了3.有什么东西希望老师下节课再复习一下么?(可填题号,知识点,或者填无)。