运动规律
- 格式:doc
- 大小:628.51 KB
- 文档页数:17
简述认识运动的总规律
认识运动的总规律是物理学中的基本概念之一。
它指的是物体在运动过程中遵循的一系列定律和规则。
认识运动的总规律能够帮助我们理解和预测物体的运动状态,同时也为其他学科如工程学和生物学等提供了基础。
首先,运动的总规律包括牛顿三定律。
这三定律分别是:第一定律,也称为惯性定律,指出物体如果不受到外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态;第二定律,也称为加速度定律,指出物体所受的加速度与作用在物体上的力成正比,并与物体的质量成反比;第三定律,也称为作用与反作用定律,指出对于任何一个物体所受到的力,都有一个大小相等、方向相反的作用力作用在另一物体上。
其次,动量守恒定律也是认识运动的总规律之一。
动量是物体的质量与速度的乘积,在碰撞或相互作用过程中,物体的总动量保持不变。
根据动量守恒定律,我们可以解释为什么某些物体在碰撞过程中会改变方向或速度。
另外,能量守恒定律也是运动的总规律之一。
能量在运动中的转化和守恒是自然界中普遍存在的现象。
根据能量守恒定律,能量可以从一个物体传递给另一个物体,但总能量在封闭系统中保持不变。
这个定律在解释各类物体的运动过程中具有重要的意义。
总的来说,认识运动的总规律包括了牛顿三定律、动量守恒定律和能量守恒定律。
这些规律帮助我们理解和预测物体的运动行为,并在许多学科领域中有着广泛的应用。
通过深入学习运动的总规律,我们可以更好地认识和探索这个世界的运动现象。
运动是人类活动中不可或缺的重要内容之一,了解运动的规律性知识点,是培养健康生活习惯的基础。
一、运动的科学定律
1、运动定律:运动定律指的是运动的基本规律,即运动的起始速度、路径、力度等均有一定的特点和规律,运动的定律是指运动中所涉及物体的变化规律,也可以称为运动规律。
2、健身定律:健身定律是指健身运动中有一定的特点,遵循一定的规律。
通常情况下,健身定律主要指的是适当、有规律的运动,具体表现为:适当运动有利于提高身体素质,强度不宜过大,频率不宜过高,持续时间不宜过长,程度应当渐进,养成良好的运动习惯,平衡营养等。
二、运动的正确姿势
1、正确的抓握:正确的抓握是指抓握物体时,应当使用适当的抓握方式,以免受伤。
正确的抓握可以将运动的效率和力量提高,并且能够更好地保护自己。
2、正确的走路姿势:正确的走路姿势是指在走路时,身体维持平衡,同时调整脚步距离,腿部和腰部保持正确的姿势,有利于身体健康,也有利于提高运动效率。
三、运动的安全知识
1、服装选择:在运动中,服装要求很高,应当选择贴身、透气性好的运动服装,这样可以有效减少身体受伤的可能性。
2、安全护具:在运动中,应当佩戴安全护具,如护目镜、安全帽等,以免受意外伤害。
四、运动的热身
1、热身运动:热身运动是指在进行正式运动前,进行适当的轻度运动,以便让身体做好准备,有利于减少运动后受伤的可能性。
2、拉伸运动:拉伸运动是指通过拉伸肌肉来预防损伤,促进身体的血液循环,放松肌肉,使肌肉更加灵活,增强运动的力量和效果。
以上就是关于运动的规律性知识点的介绍,运动对于人们的健康有重要的意义,希望大家都能健康有节奏的运动起来,收获健康的快乐。
运动的规律及应用运动是人类生活中不可或缺的一部分。
无论是日常活动还是体育运动,运动都有一些规律和应用。
本文将简要介绍一些常见的运动规律及其应用。
1. 运动的基本规律1.1. 运动的惯性根据牛顿第一定律,物体会保持匀速直线运动或静止状态,除非有外力作用。
这就是运动的惯性。
在生活中,我们常常感受到物体保持运动状态或静止状态的特性,例如坐车突然刹车时,我们会感到身体向前倾。
了解运动的惯性规律,可以帮助我们更好地理解和应对物体运动的特性。
1.2. 运动的加速度根据牛顿第二定律,物体的加速度与物体所受力的大小和方向成正比。
这意味着物体受到更大的力时,其加速度也会增加。
运动的加速度规律在实际应用中非常重要,例如,在汽车行驶过程中,我们需要根据车速和距离来调整制动力,以确保安全停车。
2. 运动的应用2.1. 运动的能量转化运动中存在能量转化的现象。
例如,当我们踢足球时,我们的脚施加了力量,球就会获得动能,并沿着一定的轨迹运动。
了解能量在运动中的转化规律,可以帮助我们更好地利用能量资源,例如在体育运动中提高球的速度和精准度。
2.2. 运动的稳定性运动中的物体可能会受到各种力的作用,影响其稳定性。
例如,骑自行车时,我们需要保持平衡,这涉及到重力和摩擦力的平衡。
了解运动的稳定性规律可以帮助我们更好地控制身体的平衡,提高运动表现。
结论通过了解运动的规律,我们可以更好地理解和应用运动的特性。
我们可以利用运动的惯性特性和加速度规律来调整和控制物体的运动状态。
同时,了解运动中的能量转化和稳定性规律可以帮助我们在体育运动和日常生活中更加灵活和有效地运用运动知识。
参考文献:- 约翰·戴维寇恩(2012)。
《物理学原理(第9版)》。
清华大学出版社。
- 丘维声、徐锴、冯有华(2008)。
《运动学与动力学》。
清华大学出版社。
认识运动规律的主要内容运动规律是物理学中重要的研究对象之一,它描述了物体在运动过程中所遵循的一系列规则和规律。
通过对运动规律的认识,我们可以深入理解物体的运动行为,预测未来的运动状态,并且可以应用于工程设计、交通运输、天体物理等领域。
本文将介绍运动规律的主要内容,包括运动的基本概念、运动的描述和运动的规律。
一、运动的基本概念1. 运动:物体位置随时间的变化。
2. 物体:具有一定质量和形状的实体。
3. 位置:物体所处的空间位置,通常用坐标表示。
4. 时间:运动发生的持续时间。
5. 运动状态:描述物体的位置、速度和加速度的状态。
二、运动的描述1. 位移:物体从初始位置到最终位置的变化。
2. 速度:物体单位时间内位移的大小和方向。
3. 加速度:物体单位时间内速度的变化率。
三、运动的规律1. 牛顿第一定律(惯性定律):物体在外力作用下保持匀速直线运动或静止。
2. 牛顿第二定律(运动定律):物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
3. 牛顿第三定律(作用-反作用定律):任何一个作用力都会有一个与之大小相等、方向相反的反作用力作用在另一个物体上。
四、运动规律的应用1. 运动的机械能守恒:在没有外力做功的情况下,系统的机械能保持不变。
2. 运动的动量守恒:在没有外力作用的情况下,系统的动量保持不变。
3. 万有引力定律:两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
4. 圆周运动的规律:物体在圆周运动时,受到的向心力与物体的质量、速度和半径成正比。
五、运动规律的实验验证1. 自由落体实验:通过测量物体自由下落的时间和位移,验证物体在重力作用下的运动规律。
2. 斜面实验:通过测量物体在斜面上运动的时间和位移,验证物体在倾斜面上的运动规律。
3. 弹簧振子实验:通过测量弹簧振子的周期和频率,验证物体在弹簧振动中的运动规律。
总结:通过对运动规律的认识,我们可以深入理解物体的运动行为,并且可以应用于实际生活和科学研究中。
运动规律名词解释1、汽车的夸张的惯性运动答:汽车快速行驶时,突然刹车,由于轮胎与地面之间的摩擦力以及车身继续向前惯性运动而造成的挤压力,会使轮胎变为椭圆形变形比较明显;车身由于惯性,虽然也略微向前倾斜,但变形不明显。
2、曲线运动的三个类型:答:弧形曲线运动、波形曲线运动、S行曲线运动3、人走路的基本规律:答:(1)前进时整个身躯呈波浪式前进,步子跨开时身体最低,一腿直立垂直支撑时身体最高。
(2)两脚交替时和两手交替时的动作是相反方向的运动。
因此,肩部和盆骨也是相反的倾斜运动。
(3)手的摆动以肩胛骨为轴心做弧线摆动。
(4)一脚作支撑,另一脚提起迈步,循环交替,支撑力随着身体前进的重心而变化,脚踝与地面成呈弧线运动规律往前运动。
4、鸡的走路运动规律答:(1)双脚前后交替运动,走路时身体左右摇摆(2)走步时,为了保持身体的平衡,头和脚互相配合运动5、鸭鹅划水运动规律答:(1)双脚前后交替划水,动作柔和(2)左脚逆水向后划水时,脚蹼张开,形成外弧线运动,动作有力;右脚与此同时向上收回,脚蹼缩紧,成内弧线运动,动作柔和,以减小水的阻力(3)身体的尾部,随着脚在水中后划和前收的运动,会略向左右摆动。
6、有足类运动规律:答:爬行时四肢前后交替运动,有尾巴的随着身体运动左右摇摆,保持平衡。
7、无足类运动规律:答:身体向两旁做S形曲线运动。
简答题1、四足动物两只脚接触地面的顺序:答:左后脚、左前脚、右后脚、右前脚2、四足动物的正确走路方式:答:如果右前腿先向前开步,对角线的左后腿就会跟着往先走,接着是左前腿向前走,再就是右后腿跟着想向前走。
3、四足动物的后脚形态可分为哪两类:答:“趾”行和“蹄”行4、人的跳跃运动规律:答:由身体屈缩、蹬腿、腾空、蜷身、着地、还原等几个动作姿态所组成(1)双手自然握拳。
(2)在起跳时,双臂向前、向上带动身体腾空。
双腿踏地后,蜷起向前伸。
(3)在落地这一环节时,双臂从侧前方向下运动,上身压低带动重心前移。
运动的基本规律与公式运动是物体在空间中随着时间发生位置变化的现象,研究运动的基本规律与公式有助于我们更好地理解和描述运动的行为。
本文将介绍运动的基本规律以及相关的公式。
一、匀速直线运动匀速直线运动是指物体在直线上匀速运动的情况。
对于匀速直线运动,我们可以得出以下规律和公式:1. 位移规律:位移等于速度乘以时间,即S = Vt,其中S表示位移,V表示速度,t表示时间。
2. 速度规律:速度保持不变,即V = 常数。
3. 时间规律:位移与速度成正比,时间与位移成正比,即S ∝ V ∝t。
4. 加速度规律:加速度为0,即a = 0。
二、匀加速直线运动匀加速直线运动是指物体在直线上以匀加速度运动的情况。
对于匀加速直线运动,我们可以得出以下规律和公式:1. 位移规律:位移等于初速度乘以时间再加上加速度乘以时间的平方的一半,即S = V₀t + (1/2)at²,其中S表示位移,V₀表示初速度,t表示时间,a表示加速度。
2. 速度规律:速度等于初速度加上加速度乘以时间,即V = V₀ + at,其中V表示速度,V₀表示初速度,t表示时间,a表示加速度。
3. 时间规律:由位移规律可得S = (V₀ + V)t / 2,从而可以求出时间t。
4. 加速度规律:加速度保持不变,即a = 常数。
三、自由落体运动自由落体运动是指物体在无阻力情况下下落的运动。
对于自由落体运动,我们可以得出以下规律和公式:1. 位移规律:位移等于初速度乘以时间再加上重力加速度乘以时间的平方的一半,即S = V₀t + (1/2)gt²,其中S表示位移,V₀表示初速度,t表示时间,g表示重力加速度。
2. 速度规律:速度等于初速度加上重力加速度乘以时间,即V =V₀ + gt,其中V表示速度,V₀表示初速度,t表示时间,g表示重力加速度。
3. 时间规律:由位移规律可得S = (V₀ + V)t / 2,从而可以求出时间t。
4. 加速度规律:加速度等于重力加速度,即a = g。
运动学基本规律一、知识规律1.物体或带电体做匀变速直线运动的条件是 物体或带电体所受合力为恒力,且与速度方向共线. 2.匀变速直线运动的基本规律为 速度公式:v =v 0+at . 位移公式:x =v 0t +12at 2.速度和位移公式的推论:v 2-v 20=2ax .中间时刻的瞬时速度:v t 2=x t =v 0+v 2.任意两个连续相等的时间内的位移之差是一个恒量,即Δx =x n+1-x n =a ·(Δt )2.3.速度—时间关系图线的斜率表示物体运动的加速度,图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移.匀变速直线运动的v -t 图象是一条倾斜直线.4.位移—时间关系图线的斜率表示物体的速度,匀变速直线运动的x -t 图象是一条抛物线. 二.思想方法(1)物理思想:极限思想、逆向思维、理想实验、分解思想. (2)学习方法:比例法、图象法、控制变量法、整体法、隔离法、合成分解法. 三、知识网络考点一 运动学基本规律的应用例题1.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为s ,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为( )A.s t 2B.3s 2t2 C.4st 2D.8st 2解析:选A.质点在时间t 内的平均速度v =s t,设时间t 内的初、末速度分别为v 1和v 2,则v =v 1+v 22,故v 1+v 22=s t .由题意知:12mv 22=9×12mv 21,则v 2=3v 1,进而得出2v 1=s t .质点的加速度a =v 2-v 1t =2v 1t=st 2.故选项A 正确. 例题2.为了测定一辆电动汽车的加速性能,研究人员驾驶汽车。
人体运动规律人体运动规律是指在运动过程中,人体所遵循的一系列科学原理和生理规律。
了解和应用这些规律可以更有效地进行运动训练、提高身体素质,并避免运动损伤。
以下将从运动开始前、运动进行中以及运动后三个方面探讨人体运动规律。
一、运动开始前在进行任何一项运动之前,必须充分做好准备。
以下是人体运动开始前的规律:1. 热身阶段:热身是进行运动前必不可少的步骤,它能够提高肌肉的温度,增加关节的灵活性,为肌肉和关节准备好运动所需的条件。
一般情况下,热身时间为10-15分钟,可以包括有氧运动和一些针对性的拉伸动作。
2. 逐渐增加运动强度:运动开始前需要逐渐增加运动的强度,让身体适应运动的要求。
这可以通过逐渐增加运动的速度、重量或者难度来实现。
这样可以减少运动伤害的风险,提高运动的效果。
二、运动进行中在进行运动的过程中,人体会遵循一些生理规律,以适应运动的需要。
以下是人体运动进行中的规律:1. 心率变化:随着运动的进行,心率会逐渐增加。
这是因为身体需要更多的氧气和营养物质供给给活动的肌肉和组织。
通过控制心率,人们可以调整运动强度,使其更加合理。
2. 呼吸调节:在运动过程中,人体会自动调节呼吸以适应运动的需要。
通过深呼吸,身体能够摄取更多的氧气,排出体内的二氧化碳。
这样可以提供足够的氧气供给肌肉,延缓疲劳的发生。
3. 肌肉运动:运动时,肌肉是主要的活动器官。
肌肉通过收缩和放松产生力量,从而推动骨骼运动。
不同的运动需要不同的肌肉协同工作,要根据运动的要求进行相关肌肉的力量训练。
三、运动后运动后的恢复阶段同样重要。
以下是人体运动后的规律:1. 休息与睡眠:运动后,身体需要充分的休息和睡眠来恢复。
这样可以让肌肉得到充分的修复和生长,预防肌肉疲劳和受伤。
2. 补充营养:运动后,身体需要适当的营养来补充能量和修复组织。
特别是蛋白质、碳水化合物和水分的摄取非常重要。
合理的饮食可以帮助身体更好地恢复和适应运动的负荷。
综上所述,人体运动规律在运动前、运动中和运动后都有其独特的特点。
运动的规律性物理原理
运动的规律性物理原理有很多,以下是几个常见的原理:
1. 牛顿第一定律(惯性定律):物体在没有受到外力的情况下,会保持静止或匀速直线运动的状态。
这意味着一个物体会保持其运动状态,直到受到外力的作用。
2. 牛顿第二定律:物体所受的合力是物体质量和加速度的乘积。
F = ma,其中F是合力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
这个原理描述了物体受到外力时的运动情况。
3. 牛顿第三定律:对于每一个作用力,都会有一个大小相等、方向相反的反作用力。
这意味着物体之间的相互作用是相互的,且大小相等、方向相反。
4. 动量守恒定律:一个系统中的总动量在没有外力作用下保持不变。
动量是质量和速度的乘积,可以通过改变物体的质量或速度来改变其动量。
5. 能量守恒定律:在物理学中,能量不会被创建或消失,只会从一种形式转变为另一种形式。
总能量在一个封闭系统中保持不变。
6. 运动学方程:运动学研究物体的运动方式和特征,其中包括位移、速度和加速度之间的关系。
常见的运动学方程有位移公式、速度公式和加速度公式。
以上是一些常见的运动的规律性物理原理,它们帮助我们理解和描述物体运动的规律。
地球运动的基本规律考点解读地球运动的基本规律。
知识清单1.地球自转运动的一般特点2.地球公转运动的一般规律 3.黄赤交角及影响 参考答案: 1.自转轴 不动 北极星 逆时针 顺时针 23 56 4 24 角度 无角速度 15° 无线速度 递减 2.太阳 西 东 公转轨道 椭圆 焦点 近日 远日 真正 365 6 9 10 回归 365 5 48 46 近日远日 近日 远日 3.赤道 黄道 23°26′ 南北回归线 回归年 要点精析 要点一:地球自转的一般规律 (1)运动轴心及轨道:★地轴北端始终指向北极星附近,并与公转轨道面成66 º 34′夹角。
(2)方向:自西向东,从北极上空看呈逆时针,从南极上空看呈顺时针。
(3)周期:①恒星日:自转360º,23时56分4秒,是真正周期。
②太阳日,自转360º 59′,24小时,是日常所用周期。
应用:恒星日:(用于天文观测)以恒星作为参照物。
地球自转一周360º,时间为23时56分4秒。
恒星日是地球自转的真正周期。
太阳日:是生活周期,用于计时。
古人云:日出而作日没而息。
(4)速度:①角速度:除极点为0外,其它各点均为15 º /小时②线速度:赤道线速度最大(约为1670km/h ),向高纬递减,两极为零。
纬度为α°的某地其线速度约为1670km/h × cos α°。
注意:同纬度地区,海拔越高,线速度越大。
★影响自转线速度的因素:纬度、海拔【典型例题】读“地球自转等线速度分布示意图”,R 、T 在同一纬线上。
据此完成以下问题。
1. 该区域所在的位置是A .南半球低纬度B .北半球中纬度C .南半球中纬度D .北半球高纬度2. R 点地形最有可能是A .丘陵B .盆地C .山地D .高原解析:第1题,在地球表面纬度越高线速度越小,图中线速度数值越向南越小,说明越向南纬度越高,所以说该地在南半球,赤道的线速度为1670千米/小时,30°纬线的线速度为1447/小时,图中线速度数值介于二者之间,所以位于低纬度,故答案选A 。
自由落体运动的规律自由落体运动是指在只有重力作用的情况下,物体在垂直方向上自由运动的过程。
自由落体是物理学中一个重要的概念,并且有一些规律和特点。
本文将探讨自由落体运动的规律。
一、速度随时间的变化在自由落体中,物体的速度随着时间的增加而增加。
根据牛顿第二定律,物体所受的合力等于物体的质量乘以加速度。
在自由落体中,物体所受的合力就是重力,方向向下,大小等于物体的质量乘以重力加速度。
重力加速度的大小近似为9.8m/s²。
根据物体的速度随时间的变化关系,可以得到以下公式:v = gt其中,v代表物体的速度,g代表重力加速度,t代表时间。
根据这个公式可以计算出物体在任意时刻的速度。
二、位移随时间的变化在自由落体运动中,物体的位移随时间的变化不是线性的,而是呈二次函数的关系。
由于物体的速度是不断增加的,所以位移会越来越大。
根据物体的位移随时间的变化关系,可以得到以下公式:s = 0.5gt²其中,s代表物体的位移,g代表重力加速度,t代表时间。
根据这个公式可以计算出物体在任意时刻的位移。
三、加速度的恒定性在自由落体运动中,物体的加速度始终保持不变,即重力加速度的大小是恒定的。
不论物体的质量大小如何,都受到相同的重力加速度。
这是自由落体运动的一个重要规律。
四、时间和落体高度的关系自由落体运动中,物体从某一高度落下到达地面所经历的时间是固定的。
根据物体的位移公式可以推导得到以下公式:t = √(2s/g)其中,t代表物体从某一高度落下到达地面所经历的时间,s代表物体的位移,g代表重力加速度。
根据这个公式可以计算出物体落地所需的时间。
综上所述,自由落体运动的规律包括速度随时间的变化、位移随时间的变化、加速度的恒定性以及时间和落体高度的关系。
这些规律帮助我们更好地理解自由落体运动,也为物理学的研究提供了重要的基础。
通过掌握这些规律,我们可以预测和计算自由落体运动中物体的各种参数,丰富了我们对物理世界的认识。
科学的运动学规律运动学是力学的一个分支,研究物体运动的规律以及描述物体运动的物理数量。
它通过观察和实验,总结了一系列科学的运动学规律。
本文将从几个常见的运动学规律角度出发,对其原理和应用进行详细阐述。
一、匀速直线运动匀速直线运动是指物体在直线上以恒定的速度移动。
其关键特点是速度的大小和方向始终保持恒定。
根据匀速直线运动的定义,我们可以推导出匀速直线运动的两个重要规律:1.位移规律:物体的位移等于速度乘以时间。
即Δx = v × t,其中Δx表示位移,v表示速度,t表示时间。
2.速度规律:物体的速度等于位移与时间的比率。
即v = Δx / t。
由于匀速直线运动的速度保持恒定,所以加速度为零,加速度等于任何时间间隔内的速度变化率。
二、匀加速直线运动匀加速直线运动是指物体在直线上的速度按照恒定的加速度增加或减小的运动。
匀加速直线运动的特点是速度的变化是匀速的。
根据匀加速直线运动的定义,可以推导出匀加速直线运动的几个重要规律:1. 位移规律:物体的位移等于初速度乘以时间再加上加速度乘以时间的平方的一半。
即Δx = v0 * t + (1/2) * a * t^2,其中Δx表示位移,v0表示初速度,a表示加速度,t表示时间。
2.速度规律:物体的速度等于初速度加上加速度与时间的乘积。
即v = v0 + a * t。
3.时间规律:物体的速度变化率等于加速度。
即a = (v - v0) / t。
三、自由落体运动自由落体运动是指物体在自由下落时,不受到其他力的作用。
自由落体运动可以看作是一种特殊的匀加速直线运动,其加速度为重力加速度g。
自由落体运动的规律如下:1. 位移规律:物体在自由落体运动中的位移等于初速度乘以时间再加上重力加速度乘以时间的平方的一半。
即Δx = v0 * t + (1/2) * g * t^2,其中Δx表示位移,v0表示初速度,g表示重力加速度,t表示时间。
2.速度规律:物体的速度等于初速度加上重力加速度与时间的乘积。
运动规律知识点总结一、运动的基本概念1.运动是一种基本的物理现象,是物体位置随时间的变化。
2.在物理学中,所有的运动都是相对的,即必须有一个固定的参照物体。
二、运动的描述1.质点运动:将物体看作一个质点,忽略物体的大小和形状,只考虑物体的位置随时间的变化。
2.刚体运动:刚体指物体内部各点相互之间的相对位置关系在一定时期内保持不变的物体。
刚体在运动时,各点沿着相互平行的方向作等速直线运动。
3.非刚体运动:物体内部各点相互位置关系随时间发生变化。
三、运动的性质1.匀速运动:物体在单位时间内位移相等的运动称为匀速运动。
2.加速运动:物体在单位时间内位移逐渐增大的运动称为加速运动。
3.直线运动:物体运动的轨迹是一条直线的运动称为直线运动。
4.曲线运动:物体运动的轨迹是曲线的运动称为曲线运动。
5.往复运动:物体反复在两点之间来回运动的运动称为往复运动。
6.周期性运动:物体在一定时间内重复进行的运动称为周期性运动。
四、运动的描述及研究1.运动的描述可以通过物体的轨迹、位移、速度及加速度来描述和研究。
2.位移:物体从初始位置到终点位置的位置变化称为位移。
3.速度:物体单位时间内位移的大小称为速度,速度的方向和大小决定了运动的方向和速度。
4.加速度:物体单位时间内速度的变化称为加速度,加速度的方向和大小决定了加速的方向和速度。
五、定义和推导1.通过定义和推导可以得出各个运动的公式,如速度的定义v=Δs/Δt,加速度的定义a=Δv/Δt 等。
六、运动的图像和分析1.运动图像:通过绘制物体的位置-时间、速度-时间、加速度-时间图像来分析和描述物体的运动。
2.运动分析:通过分析物体的运动图像,可以得出物体的运动特点和规律,进而找出运动的规律和规律等。
七、牛顿三定律牛顿运动定律是描述力学中物体的运动规律的三条定律。
这三个定律包括:1.牛顿第一定律:当物体受力为零时,物体将保持静止或匀速直线运动的状态。
2.牛顿第二定律:物体所受的合外力等于物体的质量与加速度的乘积。
简述运动规律的概念和特点运动规律是指在一定条件下,描述物体或系统运动的数量关系的规律。
它揭示了物体或系统运动的规律性,是物理学研究中的重要内容之一。
运动规律包括牛顿运动定律、运动方程、运动轨迹等。
运动规律有以下几个特点:1.客观性:运动规律是客观存在的,不受人的主观意识和意愿的影响。
无论人们是否承认、知晓这些规律,物体或系统的运动都会按照规律进行。
2.客观性:运动规律是普遍存在的,具有普遍性。
它们适用于任何物体或系统的运动,不论其大小、质量、形状等的差异。
3.科学性:运动规律是科学研究的成果,是对实验观测和理论分析的总结和总结。
运动规律经过科学验证和实验检验,具有科学性和可靠性。
4.数量性:运动规律是数量关系的规律,运动的速度、加速度、位移等可以用数值表示和计算。
通过数学和物理方法,可以精确地描述和计算物体或系统的运动。
5.相对性:运动规律是相对的,是与其他物体或参考系相对的。
物体的运动状态和运动规律与观测者的运动状态和参考系的选择有关。
运动规律的概念和特点可以通过运动方程、牛顿运动定律和运动轨迹等进行具体说明。
运动方程是描述运动物体位移、速度和加速度的数学关系。
对于匀速直线运动,位移S与时间t的关系可以用S = vt表示,其中v是物体的速度;对于匀加速直线运动,位移S与时间t的关系可以用S = ut + 1/2at^2表示,其中u是物体的初速度,a是物体的加速度。
这些方程在描述物体的运动中,揭示了位移、速度和加速度之间的数量关系。
牛顿运动定律是描述物体运动的基本规律。
牛顿第一定律(惯性定律)指出,物体在不受力或受力平衡的情况下,将保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律(力学定律)指出,物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第三定律(作用-反作用定律)指出,相互作用的两个物体之间的力大小相等、方向相反。
牛顿运动定律揭示了物体运动的原因和影响因素,揭示了力和物体的运动之间的关系。
匀变速直线运动的规律一.考点整理匀变速直线运动规律1.匀变速直线运动:沿着一条直线,且加速度的运动.分为匀加速直线运动〔a与v方向〕和匀减速直线运动〔a与v向〕.2.三个根本规律:①速度公式:v = ;②位移公式:x = ;③位移速度关系式:v2t–v02 = .3.三个推论:①做匀变速直线的物体在连续相等的相邻时间间隔T内的位移差等于恒量,即x2–x1 = x3–x2 =……= x n–x n – 1 = ;②做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度,即v平均= v t/2= ;③匀变速直线运动的某段位移中点的瞬时速度v x/2 = .4.初速度为零的匀加速直线运动的特别规律:⑴在1T末,2T末,3T末,…,n T末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶v n = ;⑵在1T内,2T内,3T内,…,n T内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶x n = ;⑶在第1个T内,第2个T内,第3个T内,…,第n个T内的位移之比为:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶x N =____________________________________;⑷从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶t n = ;⑸从静止开始通过连续相等的位移时的速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶v n = ;5.自由落体运动:物体只在作用下,从开始下落的运动叫自由落体运动.⑴根本特征:只受,且初速度为、加速度为的匀加速直线运动.⑵根本规律:由于自由落体运动是直线运动,所以匀变速直线运动的根本公式及其推论都适用于自由落体运动.①速度公式:v = ;②位移公式:h = ;③位移与速度的关系:v2 = .⑶推论:①平均速度等于中间时刻的瞬时速度,也等于末速度的一半,即v平均= v/2 = ;在相邻的相等时间内下落的位移差Δh = 〔T为时间间隔〕.二.思考与练习思维启动1.依据给出的速度和加速度的正负,对物体运动性质的推断正确的选项是〔〕A.v > 0,a < 0,物体做加速运动B.v < 0,a < 0,物体做加速运动C.v < 0,a > 0,物体做减速运动D.v > 0,a >0,物体做加速运动2.一物体由静止开始沿光滑斜面做匀加速直线运动,运动6秒到达斜面底端,斜面长为18米,则:⑴物体在第3秒内的位移多大?⑵前3秒内的位移多大?3.甲物体的质量是乙物体质量的5倍,甲从H高处自由下落,同时乙从2H高处自由下落,以下说法中正确的选项是〔高度H远大于10 m〕〔〕A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙的大B.下落1 s末,它们的速度相等C.各自下落1 m,它们的速度相等D.下落过程中甲的加速度比乙的大三.考点分类探讨典型问题〖考点1〗匀变速直线运动规律的应用【例1】珠海航展现场空军八一飞行表演队两架“歼-10〞飞机表演剪刀对冲,上演精彩空中秀.质量为m的“歼-10〞飞机表演后返回某机场,降落在跑道上减速过程简化为两个匀减速直线运动.飞机以速度v0着陆后马上翻开减速阻力伞,加速度大小为a1,运动时间为t1;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下.在平直跑道上减速滑行总路程为x.求:第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间.【变式跟踪1】如下列图,是某型号全液体燃料火箭发射时第—级发动机工作时火箭的a– t图象,开始时的加速度曲线比较平滑,在120 s的时候,为了把加速度限制在4g以内,第—级的推力降至60%,第—级的整个工作时间为200s.由图线可以看出,火箭的初始加速度为15 m/s2,且在前50 s内,加速度可以看做均匀变化,试计算:⑴t = 50 s时火箭的速度大小;⑵如果火箭是竖直发射的,在t = 10 s前看成匀加速运动,则t =10 s时离地面的高度是多少?如果此时有一碎片脱落,不计空气阻力,碎片将需多长时间落地?〔取g = 10 m/s2,结果可用根式表示〕〖考点2〗自由落体运动和竖直上抛运动例2某人在高楼的平台边缘,以20 m/s的初速度竖直向上抛出一石子.不考虑空气阻力,取g=10 m/s2,求:⑴物体上升的最大高度;回到抛出点所用的时间;⑵石子抛出后通过距抛出点下方20 m处所需的时间.【变式跟踪2】在塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20m,不计空气阻力,设塔足够高,则物体位移大小为10 m时,物体通过的路程可能为〔〕A.10 m B.20 m C.30 m D.50 m考点3:实际应用:汽车的“刹车〞问题.汽车刹车问题的实质是汽车做单方向匀减速直线运动问题.汽车在刹车过程中做匀减速直线运动,速度减为0后,车相对地面无相对运动,加速度消逝,汽车停止不动,不再返回.汽车运动时间满足t≤v0/a,发生的位移满足x≤v02/2a〔停止时取“=〞号〕.例3一辆汽车以10 m/s的速度沿平直的公路匀速前进,因故紧急刹车,加速度大小为0.2 m/s2,则刹车后汽车在1 min内通过的位移大小为〔〕A.240 m B.250 m C.260 m D.90 m【变式跟踪3】一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动,开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m,则刹车后6 s内的位移是〔〕C.25 m D.75 m四.考题再练高考真题1.〔202xX高考〕某航母跑道长200m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的X速度为50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为〔〕A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s【预测1】中国首架空客A380大型客机在最大重量的状态下起飞需要滑跑距离约3000m,着陆距离大约为202xm.设起飞滑跑和着陆时都是匀变速运动,起飞时速度是着陆时速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是〔〕A.3∶2 B.1∶1 C.1∶2 D.2∶12.〔202x全国卷大纲版〕一客运列车匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性撞击.坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s.在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动.该旅客在此后的20.0s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过.每根铁轨的长度为25.0m,每节货车车厢的长度为16.0m,货车车厢间距忽略不计.求:⑴客车运行速度的大小;⑵货车运行加速度的大小【预测2】小明同学乘坐“和谐号〞动车组,觉察车厢内有速率显示屏.当动车组在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,局部数据列于表格中.动车组的总质量M = 2.0×105kg,假设动车组运动时受到的阻力是其重力的0.1倍,取g = 10m/s2.在小明同学记录动车组速率这段时间内,求:⑴动车组的加速度值;⑵动车组牵引力的最大值;⑶动车组位移的大小.五.课堂演练自我提升t/s v/m·s-1 0 30 100 40 300 50 400 50 500 60 550 70 600 801.一个物体从静止开始做匀加速直线运动.它在第1 s内与第2 s内的位移之比为x1∶x2,在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1∶v2.以下说法正确的选项是〔〕A.x1∶x 2 = 1∶3,v1∶v2 = 1∶2 B.x1∶x2 = 1∶3,v1∶v2 = 1∶ 2C.x1∶x2 = 1∶4,v1∶v2 = 1∶2 D.x1∶x2 = 1∶4,v1∶v2 = 1∶ 22.某做匀加速直线运动的物体初速度为2 m/s,经过一段时间t后速度变为6 m/s,则t/2时刻的速度为〔〕A.由于t未知,无法确定t/2时刻的速度B.5 m/sC.由于加速度a及时间t未知,无法确定t/2时刻的速度D.4 m/s3.科技馆里有一个展品,该展品放在暗处,顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置,在频闪光源的照耀下,可以看到水滴好似静止在空中固定的位置不动,如下列图.某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔,用最小刻度为毫米的刻度尺测量了空中几滴水间的距离,由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为〔g取10 m/s2〕〔〕A.0.01 s B.0.02 s C.0.1 s D.0.2 s4.做匀减速直线运动的物体经4 s后停止,假设在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是〔〕A.3.5 m B.2 m C.1 m D.05.沙尘暴天气会严峻影响交通.有一辆卡车以54 km/h的速度匀速行驶,司机突然模糊看到正前方十字路口一个老人跌倒〔假设没有人扶起他〕,该司机刹车的反响时间为0.6 s,刹车后卡车匀减速前进,最后停在老人前1.5 m处,预防了一场事故.刹车过程中卡车加速度大小为5 m/s2,则〔〕A.司机觉察情况后,卡车经过3 s停下B.司机觉察情况时,卡车与该老人的距离为33 mC.从司机觉察情况到停下来的过程,卡车的平均速度为11 m/sD.假设卡车的初速度为72 km/h,其他条件都不变,则卡车将撞到老人6.从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落,两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,则以下说法正确的选项是〔〕A.A上抛的初速度与B落地时速度大小相等,都是2vB.两物体在空中运动的时间相等C.A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同D.两物体在空中同时到达的同一高度处肯定是B开始下落时高度的中点7.一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B,A在西B在东,一辆匀速行驶的汽车自东向西经过B路牌时,一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去,小鸟飞到汽车正上方马上折返,以原速率飞回A,过一段时间后,汽车也行驶到A.以向东为正方向,它们的位移-时间图像如下列图,图中t2 = 2t1,由图可知〔〕A.小鸟的速率是汽车速率的两倍B.相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3:1C.小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍D.小鸟和汽车在0-t2 时间内位移相等8.汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动产生明显的滑动痕迹,即常说的刹车线.由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据.假设某汽车刹车后至停止的加速度大小为7 m/s2,刹车线长为14 m,求:⑴该汽车刹车前的初始速度v0的大小;⑵该汽车从刹车至停下来所用的时间t0;⑶在此过程中汽车的平均速度.参考答案:一.考点整理匀变速直线运动规律1.保持不变同反2.v0 + at v0t + at2/2 2ax 3.aT2(v0 + v t)/22220tvv4.1∶2∶3∶…∶n 12∶22∶32∶…∶n21∶3∶5∶…∶(2n–1) 1∶(2–1)∶(3–2)∶…∶(n–n-1) 1∶2∶3∶…∶n5.重力静止重力零g初速度为零的匀加速gt gt2/2 2gh gt/2 gT2二.思考与练习思维启动1.BCD;速度和加速度都是矢量,假设二者符号相同,物体就做加速运动,故B、D正确;假设二者符号相反,物体就做减速运动,故A错误,C正确.2.⑴第1 s,第2 s,第3 s……第6 s内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9∶11,因此第3秒内的位移xⅢ=51+3+5+7+9+11×18 m = 2.5 m,⑵将6 s的时间分成2个3 s,前3 s内的位移x3=11+3×18 m=4.5 m.3.BC三.考点分类探讨典型问题例1如图,A为飞机着陆点,AB、BC分别为两个匀减速运动过程,C点停下.A到B过程,依据运动学规律有:x1 = v0t1–12a1t12,v B = v0–a1t1,B到C过程,依据运动学规律有:x2 = v B t2–12a2t22,0 = v B–a2t2,A到C过程,有:x = x1 + x2,联立解得:a2 = (v 0–a1t1)2/(2x + a1t12– 2 v0t1) t2 = (2x + a1t12– 2v0t1)/( v 0–a1t1)变式1 ⑴因为在前50 s内,加速度可以看做均匀变化,则加速度图线是倾斜的直线,它与时间轴所围的面积就表示该时刻的速度大小,所以有:v = (1/2)(15+20)×50 m/s = 875 m/s.⑵如果火箭是竖直发射的,在t = 10 s前看成匀加速运动,则t = 10 s时离地面的高度是h=at2/2 =(1/2)×15×102 m = 750 m,如果有一碎片脱落,它的初速度v1=at=150 m/s,离开火箭后做竖直上抛运动,有-h = v1t-12gt2,代入数据解得t=5(3+15) s,t′=5(3-15) s舍去.例2 法1:⑴上升过程,匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,v0 = 20 m/s,a1 = –g,v = 0,依据匀变速直线运动公式:v2–v02 = 2ax,v= v0 + at,得物体上升的最大高度:H = v02/2a1 = v02/2g = 20 m;上升时间:t1 = v0/g = 2 s;下落过程,自由落体运动,取竖直向下为正方向.v02 = 0,a2 = g,回到抛出点时,x1 = H,到抛出点下方20 m处时,x2 = 40 m,依据自由落体公式,得下落到抛出点的时间:t2=2x1g =2×2010s=2 s,回到抛出点所用的时间为t = t1+t2 = 4 s.⑵下落到抛出点下方20 m处的时间:t2′=2x2g=2×4010s = 2 2 s;从抛出到落到抛出点下方20 m处所经历时间为t′ = t1 + t2′= 2(1+2) s.法2:⑴全过程分析,取向上为正方向,v0 = 20 m/s,a= –g,最大高度时v = 0,回到原抛出点时x1 =0 m,由匀变速运动公式得最大高度:H = v02/2g = 20 m,回到原抛出点:x1 = v0t–12gt2,t = 2 v0/g =4 s.⑵落到抛出点下方20 m处时,x = – 20 m:x = v0t2–12gt22,代入数据得:–20 = 20t2–12×10t22,解得⎩⎨⎧t2=〔2+22〕 s t2′=〔2-22〕 s.舍去.所以石子落到抛出点下方20 m 处所需时间t 2=2(1+2) s 变式2 A CD ;物体在塔顶上的A 点抛出,位移大小为10 m 的位置有两处,如下列图,一处在A 点之上,另一处在A 点之下,在A 点之上时,通过位移为10 m 处又有上升和下降两种过程,上升通过时,物体的路程s 1等于位移x 1的大小,即s 1=x 1=10 m ;下落通过时,路程s 2=2H -x 1=2×20 m -10 m =30 m ,在A 点之下时,通过的路程s 3=2H +x 2=2×20 m +10 m =50 m .故A 、C 、D 正确例3 B ;因汽车刹车后一直做匀减速直到运动速度为零为止,所以t = v 0/a = 50 s ,所以汽车刹车后在1 min内通过的位移为x = v 0t /2 = 250 m . 变式3 C ;因汽车做匀减速直线运动.由x = v 0t +12at 2得 9=v 0×1-12a ×12,9+7=v 0×2-12a ×22,解得v 0 = 10 m/s ,a = 2 m/s 2.汽车从刹车到停止所需时间t = v 0/a = 5s ;刹车后6 s 内的位移即5 s 内的位移x = v 0t – 12at 2,代入数据解得x = 25 m .四.考题再练 高考真题 1.B预测1:B ;由x = v t /2解得起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是 t 1:t 2 =(x 1/x 2)(v 2/v 1) =1∶1,选项B 正确. 2.⑴ 设连续两次撞击铁轨的时间间隔为Δt ,每根铁轨长度为l ,则客车速度为v = l /Δt ,其中l = 25.0m 、Δt = 10.0/(16–1) s 得 v = 37.5m/s .⑵ 设从货车开始运动后t = 20.0s 内客车行驶了s 1米,货车行驶了s 2米,货车加速度为a ,30节货车车厢的总长度为L = 30×16.0m .由运动学公式有 s 1 = v t 、s 2 = at 2/2,由题给条件有L = s 1 – s 2,联立上述各式,并代入数据解得a = 1.35m/s 2.预测2:⑴ 通过记录表格可以看出,动车组有两个时间段处于加速状态,设加速度分别为a 1、a 2,由 a =Δv /Δt 代入数据后得a 1 = 0.1m/s 2、a 2 = 0.2m/s 2.⑵ 由牛顿第二定律 F - F f = Ma ,F f = 0.1Mg 当加速度大时,牵引力也大.代入数据得 F = F f + Ma 2 =2.4×105N .⑶ 通过作出动车组的 v – t 图可知,第—次加速运动的结束时刻是200s ,第二次加速运动的开始时刻是450s .x 1 = (v 1 + v 2)/2]t 1、x 2 = v 2t 2、x 3 = (v 2 + v 3)/2]t 3、x = x 1 + x 2 + x 3,代入数据解得x = 30250m .五.课堂演练 自我提升1.B ;由x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶xn =1∶3∶5∶…∶(2n – 1)知x 1∶x 2=1∶3,由x =12at 2知t 1∶t 2=1∶2,又v=at 可得v 1∶v 2=1∶2,正确.2.D ;中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,即v t/2 = (v 0 + v )/2 = 4 m/s3.C ;自上而下第—、二和三点之间的距离分别为x 1 = (10.00 – 1.00)×10-2 m = 9.00×10-2 m ,x 2 = (29.00 –10.00)×10-2 m =19.00×10-2 m ,依据公式Δx = aT 2得x 2–x 1 = gT 2,故T = 0.1 s . 4.B ;设加速度大小为a ,则开始减速时的初速度大小为v 0=at =4a ,第1 s 内的位移是x 1=v 0t 1-12at 12=3.5a = 14 m ,所以a =4 m/s 2,物体最后1 s 的位移是x =12at 22=2 m .此题也可以采纳逆向思维的方法,把物体的运动看做是初速度为零的匀加速直线运动,其在连续相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7,第4 s 内的位移是14 m ,所以第1 s 内的位移是2 m .5.BD ;v 0=15 m/s ,故刹车后卡车做匀减速运动的时间t 2 = v 0/a = 3 s ,故卡车经过3.6 s 停下来,A 错误;卡车与该老人的距离x =v 0t 1 + v 02/2a +Δx =33 m ,B 正确;v 平 = (x –Δx )/(t 1 + t 2) =8.75 m/s ,C 错误;x ′ = v ′t 1 + v ′2/2a = 52 m > 33 m ,所以D 正确.6.AC ;设两物体从下落到相遇的时间为t ,竖直上抛物体初速度为v 0,由题gt = v 0 – gt = v 得v 0=2v .故A 正确.依据竖直上抛运动的对称性可知,B 自由落下到地面的速度为2v ,在空中运动时间为t B = 2v /2g ,A 竖直上抛,在空中运动时间t A = 2×(2v /g ) = 4v /g .故B 错误.物体A 能上升的最大高度h A = (2v )2/2g ,B 开始下落的高度h B =g (2v /g )2/2,显然两者相等.故C 正确.两物体在空中同时到达同一高度为h = gt 2/2 = g (v /g )2/2 = v 2/2g = h B /4.故D 错误.应选AC7.BC ;设AB 之间的距离为L ,小鸟的速率是v 1,汽车的速率是v 2,小鸟从出发到与汽车相遇的时间与返回的时间相同,故它们相向运动的时间为t 1/2,则在小鸟和汽车相向运动的过程中有v 1t 1/2 + v 2t 1/2 = L ,即〔v 1 + v 2〕t 1/2 = L ,对于汽车来说有v 2t 2 = L ;联立以上两式可得v 1 =3 v 2,故A 错误B 正确.汽车通过的总路程为x 2 = v 2t 2,小鸟飞行的总路程为x 1 = v 1t 1=3 v 2×(t 2/2) = (3/2)x 2,故C 正确.小鸟回到出发点,故小鸟的位移为0,故D 错误.应选BC .8.⑴ 由题意依据运动学公式v 2 – v 20 = 2ax 得– v 20 = 2ax 代入数据解得v 0 = 14 m/s . ⑵ 法1:由v = v 0 + at 0得t 0 = (v – v 0)/a = 2s ;法2:(逆过程) 由x = 12at 02 得t 0 =2xa= 2 s . ⑶ 法1:v 平均 = x /t = 7 m/s ;法2:v 平均 = (v 0 + v )/2 = 7 m/s .附:9.物体以肯定的初速度v 0冲上固定的光滑斜面,到达斜面X 点C 时速度恰为零,如下列图.物体第—次运动到斜面长度3/4处的B 点时,所用时间为t ,求物体从B 滑到C 所用的时间. 法1〔比例法〕:对于初速度为0的匀加速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为 x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n = 1∶3∶5∶…∶(2n – 1),现有x BC ∶x AB = (x AC /4)∶(3x AC /4) = 1∶3,通过x AB 的时间为t ,故通过x BC 的时间t BC = t . 法2〔中间时刻速度法〕:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度.v AC = (v 0 + 0)/2 = v 0/2,又v 02 =2ax AC ① v B 2 = 2ax BC ② x BC = x AC /4 ③ 解①②③得:v B = v 0/2,可以看出v B 正好等于AC 段的平均速度,因此B 点是中间时刻的位置.因此有t BC = t . 法3〔利用有关推论〕:对于初速度为0的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所用的时间之比为 t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n = 1∶(2-1)∶(3-2)∶(4-3)∶…∶(n-n -1).现将整个斜面分成相等的四段,如下列图.设通过BC段的时间为t x ,那么通过BD ,DE ,EA 的时间分别为:t BD = (2-1)t x ,t DE = (3-2)t x ,t EA = (2-3)t x ,又t BD + t DE + t EA = t ,得t x = t .v /m·s -1t/s100 200 300 400 500 600 20406080。
自由落体规律自由落体运动是指物体在只受重力作用的情况下,从静止开始自由下落的运动。
物体的加速度恒定,等于重力加速度g(在地球表面约为9.8 m/s2)。
它有以下基本规律:1.初速度为零:在自由落体运动中,物体从静止开始下落,初速度v0=0。
2.加速度恒定:物体在整个下落过程中,始终受到重力作用,重力加速度a=g≈9.8 m/s2。
3.速度与时间关系:v=gt其中,v是任意时刻的瞬时速度,t是运动时间。
4.位移与时间关系:ℎ=12gt2其中,ℎ是物体从开始到时刻t下落的距离。
5.位移与速度关系(不含时间的公式):v2=2gℎ这个公式表明,在自由落体过程中,物体的速度与下落的高度ℎ成正比。
应用1.物体下落时间的计算:可以通过自由落体运动规律计算出物体从某一高度自由下落所需的时间。
例如,如果从一座建筑物顶部丢下一个物体,我们可以用位移公式ℎ=12gt2来求解时间t。
2.计算落地速度:知道下落高度后,可以用v2=2gℎ来计算物体在落地时的速度,这在工程中非常实用。
例如,计算物体从高处坠落时可能对地面产生的冲击力。
3.探测重力加速度:通过自由落体实验,科学家能够测量不同地点的重力加速度。
例如,用高精度的计时器记录物体下落的时间,结合高度,可以反推当地的重力加速度。
4.航天和弹道分析:在航天器进入地球大气层或弹道导弹的飞行路径中,自由落体运动理论是不可或缺的,帮助预测物体的下落轨迹和速度。
5.物理实验中的应用:自由落体常作为物理实验的基础现象,用于检验重力的存在、均匀加速运动规律等。
通过实验观测不同物体的自由落体行为,可以进一步验证经典物理理论。
假设前提自由落体运动的基本假设是物体不受空气阻力的影响,物体只在重力作用下运动。
实际情况中,空气阻力可能对物体的运动产生影响,尤其是轻质或形状复杂的物体。
这时就不能完全应用自由落体的简单公式,需要考虑空气阻力的影响,使用更加复杂的运动方程。
运动规律——自然篇(2012-05-19 12:15:08)转载▼分类:动画技巧标签:it教学内容:自然现象的运动规律教学目的:使学生了解掌握自然界中风,火,水,云,烟等的运动规律,熟练掌握自然规律在动画中的表现技法,使学生在动画创作中正确把握。
教学重点,难点:风引起的飘动,水流的大小,火的循环,烟的轻重,利用分层绘制雪花,雨的大小,体现不同物体的质感。
课时:32一部完整的动画影片,在剧情中通常会出现与角色的生活环境、气候变化有关的各种自然现象:刮风、下雨、电闪雷鸣以及水、火、烟雾等。
这些自然现象也和其他各种物体活动一样,是由我们一张张画出来的,经过逐格拍摄,使之出现在银幕上。
它们或者作为背景,用来表现特定的环境气候;或用于拟人,被赋予人的性格和特征。
无论在神话题材、科幻题材还是警匪题材都对剧情起着毋庸置疑的衬托作用。
这里,我们主要来讲述以上各种自然现象的一些运动规律,以及它们在动画中的表现方法。
风风是日常生活中常见的一种自然现象,也是动画片中常用的一种自然现象。
风是空气流动产生的无形的气流,因此我们看不见风的外形。
在动画片中,我们画上一些实际上并不存在的流线,就可以表现速度比较快的风。
但是通常境况下,我们还是通过被风吹动的各种物体的运动来表现风。
例如:微风吹动人的头发、飘带、衣摆,风刮起树叶、纸片、窗帘等。
所以,我们研究风的运动规律和风的表现方法,实际上就是研究被风吹动的各种物体的运动规律和具体的表现方法。
风的表现方法大致可以分为以下三种:1.运动线表现法凡是被风吹起的比较轻的物体,当它们被风吹离了原来的位置,在空中飘荡。
例如风吹落树叶,吹起纸张、羽毛等,可以用物体的运动线(运动轨迹)来表现。
在设计这类物体的运动线及运动速度时,要考虑到以下几个因素:1)风力的强弱变化。
2)物体与运动方向之间角度的变化,迎风时上升,反之下降。
3)物体与地面之间的角度的变化,接近平行时下降速度慢,接近垂直时下降速度快。
这些因素,使得物体在空中飘荡时的动作姿态,运动方向以及速度都在不断地发生变化。
当我们根据剧情及上述因素设计好该物体的运动线并计算出这组动作的时间后,可以先画出物体在转折点时的动作姿态作为原画。
然后按加减速度的变化,确定每张原画之间要加多少张动画以及每张动画之间的距离。
加完动画之后连起来,就成为被风吹起的物体在空中飘荡的动作。
这样,虽然没有具体画风,但是从物体的动态效果中我们感受到了风的存在。
2.曲线运动表现法凡是被风吹起的较轻薄、质地柔软的物体,而他的一端固定在一定的位置,只是另一端被风吹起发生运动和变化,如旗帜,草等迎风飘动时,可以通过这些物体的曲线运动来表现风,曲线运动的规律在前章已经讲过,这里不再重复。
窗帘的曲线运动,和旗帜在风中的运动3.流线表现法在动画片中,表现大风、狂风、旋风的运动。
例如,大风吹起地面上的纸屑、沙土、碎石,狂风猛烈地冲击茅屋、大树,旋风卷着空中的雪花、树叶,以及猛烈旋转着的龙卷风,可把地面上的人、畜、器物卷到空中,等等。
在表现这类现象时,便可采用流线的表现方法解决。
流线表现法是:按照气流的运动方向、速度和形态、在动画纸上用铅笔画成疏密不等的流线。
在流线范围内,画上被风卷起跟着气流一起运动的沙石、尘土、纸屑、树叶等物体。
一般来说,用流线表现的风,速度都是偏快的,风势的走向和旋转的方向应当一致水在动画片中也是经常出现的一种自然现象,水往低处流,这是水的基本运动规律。
水是液体,它的运动又是随着不同的环境和情景而繁多,可以是一滴水珠,也可以是大海中的波涛。
尽管水的形态因为环境不同而变化繁多,但是,表现水的运动规律运用到动画工作中去,仍可以归纳为以下7种基本动态;聚合、分离、推进、“S”形变化、曲线形变化、扩散形变化和波浪花形变化。
分别讲述几种水在动画中出现的几种形式及表现方法1.水滴水管中的水积聚到一定的数量,受地心引力的影响它就会下滴。
当水滴落到地面受阻时,就会向四面扩散、飞溅。
就是上面所列的聚合、分离、扩散3种基本形态的变化。
一般来说,积聚的速度比较慢,动作小。
画的张数比较多,反之,分离和收缩的速度比较快,动作大,画的张数则比较少2.水花水滴掉下来,撞到地面(水面),会溅起水花。
水花溅起后,向四周扩散、降落。
水花溅起时,速度较快,升至最高点时,速度逐渐减慢,分散落下时,速度又逐渐加快。
物体落入水中溅起的水花,其大小、高低、快慢,与物体的体积、重量以及下降的速度有密切的关系,在设计动画时应予以注重。
水花的示例4.流水1) 用水面光斑的移动,表现流水,这种方法比较简单。
只要在一张长赛璐珞片上画几块浅色的光斑,放在画有水面底色的背景上,逐格移动,进行拍摄,就可造成平静的水面缓缓流动的效果。
2) 通过平行波纹线的运动,表现流水。
为了加强其运动感,可在每一组平行波纹线的前端,加一些浪花和溅起的小水珠。
3) 通过不规则的曲线形水纹的运动,表现流水。
每张原画的曲线形水纹,外形应有所变化,以免呆板。
同时,中间画必须找准位置,画出变化过程,不能忽快忽慢。
4) 用弧线及曲线形水纹的运动,表现湍急的流水,如瀑布、漩涡等。
瀑布的运动,设计时应当注意以下几点:1)曲线形水纹形态应有变化,避免动作呆板。
2)在两个大的曲线形水纹之外,应该画一些表示动向性的线条和小水纹。
3)第一组曲线形水纹到第二组曲线形水纹之间,动画须找准水纹位置,画出中间的变化过程。
5.水浪江河湖海中的波浪是由千千万万排变幻不定的水波组成的,在风速和风向比较稳定的情况下,一排排波浪的兴起,推进和消失比较有规律。
在风速和风向多变的情况下,大大小小的波浪,有时合并,有时掺杂,有时冲突。
冲突后,有的消失,有的继续存在,乘风推进,原有的波浪消失了,又不断涌现出新的波浪,此起彼伏,千变万化,令人眼花缭乱。
波浪象起伏的群山,有波峰、有波谷。
在表现大海的波涛时,为了加强远近透视的纵深感,往往分成A、B、C三层来画,C层画大浪,B层画中浪,A层画远处的小浪,大浪距离近,动作大,速度快;中浪次之;小浪在远处翻卷,速度比较慢。
由于速度不同,分开来画,也比较轻易把握。
6.倒影物体反映在平静水面上的倒影,如同镜子里出现的形象一样,只要把色调压低一些就行了。
在波涛汹涌的水面上,看不见倒影,动画表现的,主要是物体反映在微波荡漾的水面上的倒影。
这种倒影,有两种表现方法:一种是用水纹玻璃来造成倒影的晃动,这种方法比较简单,只要画出物体反映在水面上的几块色块,拍摄时,上面放一块水纹玻璃,由上往下逐格移动,这些色块就会晃动起来;另一种方法是用动画把倒影的晃动过程一张张地画出来。
7.水泡水中有气泡上升时,形态各有不同,有的是一群群上升,有的是一串串上升,速度也不相同,又急有缓。
但总的来说,气泡在水中上升都会有抖动现象。
雨雪1.雨雨产生于云,云里的小水滴或小水晶互相碰撞,合并增大,形成雨滴。
当上升气流托不住它时,便从天上掉下来,成为雨。
雨的体积很小,降落的速度较快,因此,只有当雨滴比较大或是距离我们眼睛比较近的时候,才能大致看清它的形态。
在较多的情况下,我们眼中看到的雨,往往是由视觉的暂留作用而形成的一条条细长的半透明的直线。
所以,动画片中表现下雨的镜头,一般都是画一些长短不同的直线擦过画面。
雨从空中降落时,本来是垂直的,由于风经常伴随着它,所以我们看到的雨点,往往都是斜着落下来的。
两种雨的表现方法:下雨时,往往有一片比较广阔的雨区,为了表现远近透视的纵深感,可以分成三层来画。
1 前层:画比较短粗的直线,夹杂着一些水点,每张动画之间距离较大,速度较快。
2 中层:画粗细适中而较长得直线,比前层可画的稍密一些,每张动画之间的距离也比前层稍近一些,速度中等;3 后层:画细而密的直线,组成一片一片的表现较远的雨,每张动画之间的距离比中层更近,速度较慢;4 将前、中、后三层合在一起,进行拍摄,就可表现出有远近层次的纵深感。
雨丝不一定都平行,也可稍有变化。
三层雨的不同速度,可通过距离大小和动画张数的多少来加以区别。
绘制一套可供多次循环拍摄的雨,前层至少要画12-16张,中层至少要画16-20张,后层至少要画24至32张,也就是说,至少要比雨点一次擦过画面所需要的张数多一倍,这样就可以画两组构图有所变化的动画,循环起来,才不至显得单调。
雨的颜色,应根据背景色彩的深淡来定,一般使用中灰或浅灰,只需描线,不必上色。
雨的动画可以与其它景物同时拍摄,一次曝光;也可分开拍摄,两次曝光(假如赛璐珞片层次太多,影响色彩)。
两次曝光的拍摄方法是:先用100%的曝光拍摄其它景物,然后把片子倒回来,用50%的曝光拍摄雨的动画(下面衬黑底),采用两次曝光方法拍摄的雨,比较有透明感。
2.雪气温低于摄氏零度时,云中的水蒸气直接凝成白色的晶体成团地飘落下来,就是雪。
雪花体积大,份量轻,在飘落过程中,受到气流的影响,就会随风飘舞。
这里介绍两种表现雪的方法:表现雪花在微风中飘舞,轻轻落下:1 表现落雪的方法与表现下雨的方法有相似之处,为了表现远近透视的纵深感,也可分成三层来画:前层画大雪花;中层画中雪花;后层画小雪花,合在一起拍摄。
2 三层雪花各画一张设计稿,画出雪花飘落的运动线,运动线呈不规则的“S”形曲线。
雪花总的运动趋势是向下飘落,但无固定方向,在飘落过程中,可出现向上扬起的动作,然后再往下飘。
有的雪花在飘落过程中相遇,可合并成一朵较大的雪花,继续飘落。
3 前层大雪花每张之间的运动距离大一些,速度稍快,中层次之;后层距离小,速度慢,但总的飘落速度都不宜太快。
4 绘制一套雪花飘落动作,可反复循环使用。
每张动画一般拍摄两格,为了使速度有所变化,中间也可穿拍一些拍一格的。
为了使画面在循环拍摄时不重复,在动画设计时,应考虑每一层的张数不同,错开每一层的循环点。
5 雪花可以与其它景物同时拍摄,也可以两次曝光,分开拍摄,分开拍摄时,假如雪花的形象要柔和一些,可以把焦点处理得稍稍虚一些。
6 设计稿的具体的画法如下:设计好雪花的运动线以后,在确定每朵雪花的位置,标出两个位置之间所需画的张数。
一般每层可画九张,从1到9,中间加7张。
不必加动画,可以按照设计稿上的位置,用毛笔蘸白色一张一张地直接把雪花涂到赛璐珞片上。
为了便于看清楚,在设计稿上可使用多种彩色铅笔分别标出每张雪花的位置。
表现暴风雪:1 这种雪的运动速度很快,一般只需几格就可擦过画面。
2 由于运动速度快,所以设计搞上不必画出每朵雪花的运动线,也不必明确标出每朵雪花的前后位置。
只要设计好整个雪花的运动线及每张画面之间的距离即可。
3 绘制时,可用枯笔蘸比较干的白色,按设计稿上的位置,直接在赛璐珞片上点出大大小小的雪花,同时可适当加一些流线。
4 每张拍一格,可以与其它景物同时拍摄,也可以两次曝光,分开拍摄。
雷电动画片中出现闪电的情况不多,有时根据剧情的需要,为了渲染气氛,也要表现电闪雷鸣。