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第三章 刚体的定轴转动
选择题
3－1 如图所示,四个质量相同、线度相同而形状不同的物体,它们对各自的几何对称轴的转动惯量最大的是 （ A ）
3－2 在上题中,它们对各自的几何对称轴的转动惯量最小的是 （ C ）
3－3 如图所示,P、Q、R、S是附于刚体轻细杆上的四个质点,它们的质量分别为4m、3m、2m和m,PQQRRSl,该系统对OO轴的转动惯量为 （ A ）
(A) 250ml; (B) 214ml; (C) 210ml; (D) 29ml.
3－4 均匀细棒OA,可绕通过点O与棒垂直的光滑水平轴转动,如图所示.如果使棒从水平位置开始下落,在棒到竖直位置的过程中,下列陈述正确的是 （ A ）
(A) 角速度从小到大,角加速度从大到小;
(B) 角速度从小到大,角加速度从小到大;
(C) 角速度从大到小,角加速度从大到小;
(D) 角速度从大到小,角加速度从小到大. 28 3－5 几个力同时作用在一个具有固定转轴的刚体上.如果这几个力的矢量和为零,则下列陈述正确的是 （ D ）
(A) 刚体必然不会转动; (B) 刚体的转速必然不变;
(C) 刚体的转速必然会变; (D) 刚体的转速可能变,也可能不变.
3－6 在光滑的桌面上开一个小孔,把系在绳的一端质量为m的小球置于桌面上,绳的另一端穿过小孔而执于手中.设开始时使小球以恒定的速率v在水平桌面上作半径为1r的圆周运动,然后拉绳使小球的轨道半径缩小为2r,新的角速度2和原来的角速度1的关系为
.
. 第3节 运动的快慢
【知识与技能】
1．能用速度描述物体的运动．
2．能用速度公式进行简单的计算．
3．知道匀速直线运动的概念．
4．了解平均速度的概念．
【过程与方法】
体验比较物体运动快慢的方法，认识速度概念在实际中的意义．
【情感、态度与价值观】
感受科学与艺术结合所带来的美感．
【重点】
速度的物理意义及速度公式．
【难点】
1．建立速度的概念．
2．“频闪摄影”研究物体运动的方法．
知识点一.速度
【自主学习】
阅读课本P19－20，完成以下问题：
1．在物理学中，把路程与时间之比叫做速度．
2．速度的物理意义：表示物体运动快慢的物理量．
3．公式：v＝st.(v表示速度，s表示路程，t表示时间)
4．单位：在国际单位制中，速度的基本单位是米每秒，符号是m/s或 m·s－1.
【合作探究】
探究一.物体运动快慢的比较
观察下面表格，有四个物体沿平直道路行驶
初始位置/ m 经过时间/s 末了位置/ m
A．自行车 0 20 100
B．自行车 0 10 100 .
. C．火车 500 30 1 250
D．飞机 500 10
2 500
1.如何比较A和B的运动快慢？
答：通过路程相同，时间越短，运动越快 .
2．如何比较B和D的运动快慢？
答：时间相同，通过路程越大，运动越快．
3．如何比较B和C的运动快慢？
答：比较相同时间内物体运动的路程大小．
探究二.速 度
物理上用速度来表示物体运动的快慢，它等于运动物体在单位时间内通过的路程．
1．为什么不用单位路程的时间来表示速度呢？
答：因为单位时间的路程越大，则速度越大；而单位路程的时间越长则速度越小，故虽然后者也能比较物体运动的快慢，但比较起来很不方便，所以我们用单位时间的路程来表示速度．
2．速度的公式及其单位．
答：速度的公式：v＝st.路程的单位是米( m)，时间的单位是秒(s)，则速度的单位就是米/秒，即 m/s或 m·s－1.常用单位是 km/h或 km·h－1.单位换算：1 m/s＝3.6 km/h；1 km/h＝13.6m/s.
学必求其心得，业必贵于专精
第二节 时间 位移
[学习目标］ 1.知道时刻和时间的区别和联系。2。知道位移与路程的区别和联系。3.知道什么是矢量、标量及其区别．
一、时间与时刻
1．时刻：钟表指示的一个读数对应着某一瞬间，就是时刻．
2．时间：两个时刻之间的间隔称为时间．
二、路程与位移
1．路程:物体运动轨迹的长度叫做路程．
2．位移:从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段叫做位移．位移表示的是物体位置的变化．
3．标量：物理学中，只有大小的物理量称为标量．如路程、长度、时间等．
4．矢量：既有大小又有方向的物理量称为矢量．如位移、速度等．
[即学即用]
1．判断下列说法的正误．
（1)李明用15 s跑完100 m,15 s指时间．（ √ ）
（2)两个运动物体的位移大小相等，路程也一定相等．（ × )
（3）一个物体的位移为零，路程也一定为零．（ × ）
2．下列说法中指时刻的是________，指时间的是________． 学必求其心得，业必贵于专精
(1)列车员说:“火车8点42分①到站，停车错误!."
（2)“您这么错误!就来啦，等了很错误!吧．"
（3)“错误!”“错误!"“错误!”
答案 ①③⑦ ②④⑤⑥
一、时间与时刻 [导学探究] 如图1所示，在时间轴上标出“第3 s初”、“第3 s末"、“第3 s内”、“前3 s内"．然后指出哪些表示时刻，哪些表示时间．
图1
答案
“第3 s初”、“第3 s末”表示时刻
“第3 s内”、“前3 s内”表示时间
［知识深化］ 时刻与时间的比较
时刻 时间
在时间轴
上的用点表示 用线段表示 学必求其心得，业必贵于专精
表示
对应的广义描述 位置 位移
描述关键词 “初”“末"“时"，如“第1
s末"，“第2 s初”，“3 s时” “第2 s内"，“前3 s内”，“1 s到3 s内"
联系 两个时刻的间隔期为一段时间，时间能表示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片
1 第1章 质点力学
§1.4 牛顿定律及其应用
运动学只描述物体的运动,并不分析存在于运动之中的因果规律.在自然界中,没有不运动的物质,也没有彼此不发生相互作用的物质.相互作用是物体运动状态发生变化的原因.在力学中将物体间的相互作用称为力.研究物体在力的影响下运动的规律称为动力学,牛顿运动定律则是动力学的基础.牛顿运动定律实际上只是研究质点的运动规律,然而,只要解决了质点的运动规律,就能进一步研究一般物体的复杂运动.为了便于分析力,本节在画受力图时将简化为"几何点"的质点恢复为具有形状和大小的物体,但并不考虑物体的转动和形变,因此,所言物体和质点无异.本节首先对牛顿定律作简要的说明,接着举例说明应用牛顿运动定律解题的方法,最后简单讨论非惯性参考系的问题.
由此可以得出质点组、刚体、流体等运动定律,从而建立起整个经典力学理论.
一、牛顿运动定律
1. 牛顿第一定律
任何物体都将保持静止或匀速直线运动状态,直到其它物体的作用迫使它改变这种运动状态为止.这便是牛顿第一定律 .定律中所说的物体,是指质点而言,所说的运动状态是以速度来标志的.
这条定律中包含着两个重要概念：
1) 物体之所以能保持静止或匀速直线运动状态,是在不受外力的条件下,由物体本身的特性来确定.物体所固有的、保持原来的运动状态不变的特性叫惯性.惯性是物体抵抗运动状态改变的一种能力.因此,第一定律又叫惯性定律.
2) 要改变物体的运动状态,使物体产生加速度,一定要其它物体对它作用.因此,第一定律给出了力的定性定义:力是一个物体对另一个物体的作用,它使受力物体改变运动状态,即力是改变物体运动状态的原因 .远在两千多年前,我国的墨翟在他所著的《墨经》中就说过:"力,形之所以奋也."形,指物体,奋就是加速的意思,这和现在的定义是相符合的.
我们把不受外力作用的的质点叫自由质点.在自然界中完全不受其它物体作用的物体是不存在的,因此,第一定律不能简单地直接用实验验证.然而,它是从大量实践经验中概括出来的,并且一切从牛顿第一定律得到的推论都经受了实践的考验.随着科学技术的发展,现在已有较为精确的实验表明牛顿第一定律的正确性,例如在天文观察中发现有一种彗星,当它远离各个星球时,由于受到的引力很小,它的运行接近于作匀速直线运动.在实验室中,我们已常用气垫导轨来近似验证牛顿第一定律的正确性.
