描述运动的基本概念匀速直线运动
- 格式:doc
- 大小:375.50 KB
- 文档页数:4
运动学匀速直线运动和变速直线运动运动学是研究物体运动的一门科学,其中包括匀速直线运动和变速直线运动两个重要的概念。
本文将简要介绍运动学、匀速直线运动和变速直线运动的定义、特点以及相关公式。
一、运动学概述运动学是力学的基本分支之一,关注的是物体在运动过程中的位置、速度、加速度等运动参数的研究。
它研究的物体可以是宏观或微观的,包括天体运动、机械运动、粒子运动等,是物理学研究的基础。
二、匀速直线运动1. 定义匀速直线运动是指物体沿直线方向以恒定的速度运动的过程。
在匀速直线运动中,物体在相等时间间隔内所运动的距离是相等的。
2. 特点(1)速度恒定:在匀速直线运动中,物体的速度不会改变,始终保持恒定值。
(2)加速度为零:由于速度不发生改变,所以匀速直线运动的加速度为零。
(3)位移与时间线性关系:物体在匀速直线运动中的位移与时间成正比。
3. 相关公式(1)速度公式:v = Δx/Δt,其中v表示速度,Δx表示位移,Δt表示时间间隔。
(2)位移公式:Δx = v * Δt,其中Δx表示位移,v表示速度,Δt 表示时间间隔。
三、变速直线运动1. 定义变速直线运动是指物体在直线方向上速度随时间改变而产生的运动过程。
在变速直线运动中,物体的速度不断变化,加速度不为零。
2. 特点(1)速度变化:在变速直线运动中,物体的速度是变化的,可以是逐渐增加或递减。
(2)加速度不为零:由于速度的变化,变速直线运动的加速度不为零。
(3)位移与时间非线性关系:物体在变速直线运动中的位移与时间之间不是简单的线性关系。
3. 相关公式(1)平均速度公式:v = Δx/Δt,其中v表示平均速度,Δx表示位移,Δt表示时间间隔。
(2)瞬时速度公式:v = lim(Δx/Δt),其中v表示瞬时速度,Δx表示位移,Δt表示时间间隔的极限值。
四、总结总的来说,运动学是研究物体运动的科学,其中涉及到匀速直线运动和变速直线运动两个重要概念。
匀速直线运动指物体在直线上以恒定的速度运动,速度不变,加速度为零;变速直线运动指物体在直线上的速度随时间而变化,加速度不为零。
匀速直线运动的物理意义匀速直线运动是物理学中的一个基本概念,它是指物体在直线上以恒定速度运动的情况。
在这种运动中,物体的速度大小和方向都保持不变,因此可以用一个向量来表示它的速度。
匀速直线运动在现实生活中非常常见,比如我们行走、开车、自行车等等,都可以看作是匀速直线运动的简化模型。
匀速直线运动的物理意义主要包括以下几个方面:1. 位移:位移是物体在运动过程中位置变化的量,它是一个向量,包括大小和方向。
在匀速直线运动中,物体的位移与其速度大小和运动时间有关,可以用位移公式来计算。
位移的方向与速度的方向相同,即沿着物体运动的方向。
2. 速度:速度是描述物体运动快慢和方向的物理量,它是位移对时间的比值。
在匀速直线运动中,速度大小保持不变,方向也保持不变。
速度的单位是米每秒(m/s),表示物体每秒移动的距离。
3. 路程:路程是物体在运动过程中实际所走过的路径长度。
在匀速直线运动中,速度大小不变,因此可以用速度乘以运动时间来计算物体的路程。
路程是标量,只有大小没有方向。
4. 时间:时间是物体运动发生的持续时间。
在匀速直线运动中,物体的速度大小保持不变,因此可以用路程除以速度来计算物体运动的时间。
时间的单位是秒(s)。
匀速直线运动的物理意义可以通过下面几个例子来说明:例子1:假设一个人以每小时5公里的速度匀速行走,他从家里走到学校需要多长时间?解答:假设家和学校的距离是10公里,那么他需要2小时才能到达学校。
这里的匀速直线运动是指人的速度保持不变,即每小时5公里,因此可以用路程除以速度来计算时间。
例子2:一辆汽车以每小时80公里的速度匀速行驶,它在2小时内能行驶多远?解答:由于速度保持不变,所以可以用速度乘以时间来计算路程。
这里的匀速直线运动是指汽车的速度保持不变,即每小时80公里,因此它在2小时内能行驶160公里。
例子3:一个自行车手以每小时30公里的速度匀速骑行,他骑了3小时后,离出发点有多远?解答:自行车手骑行的距离可以用速度乘以时间来计算。
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。
初中匀速直线运动的定义初中匀速直线运动是物理学中的一个重要概念,它是指物体在相等时间间隔内走过的距离相等的运动。
在这种运动中,物体的速度保持不变,即匀速运动。
本文将对初中匀速直线运动进行详细阐述。
一、匀速直线运动的基本概念匀速直线运动是指物体在相等时间间隔内走过的距离相等的运动。
在匀速直线运动中,物体的速度保持恒定不变,不受外力的影响。
例如,一辆汽车以恒定的速度在直线道路上行驶,这就是匀速直线运动的典型例子。
二、匀速直线运动的特点1.速度恒定:在匀速直线运动中,物体的速度保持不变,不受外力的影响。
2.位移相等:物体在相等时间间隔内走过的距离是相等的,即位移相等。
3.加速度为零:匀速直线运动的加速度为零,物体的速度不会发生变化。
三、匀速直线运动的公式1.位移公式:在匀速直线运动中,位移可以通过速度与时间的乘积来计算,即位移等于速度乘以时间。
2.速度公式:在匀速直线运动中,速度恒定,可以通过位移与时间的比值来计算速度,即速度等于位移除以时间。
四、匀速直线运动的图像匀速直线运动的图像通常是一条直线,斜率代表物体的速度大小,斜率的正负表示速度的方向。
五、匀速直线运动的实例1.汽车在直线道路上匀速行驶。
2.行人以恒定的速度在马路上走路。
3.钟摆在水平方向上摆动。
六、匀速直线运动的应用匀速直线运动的概念和公式在日常生活中有着广泛的应用。
例如,在导航系统中,我们可以根据车辆的匀速直线运动来计算车辆的位置和预测到达目的地的时间。
另外,匀速直线运动也是其他物理概念和公式的基础,如加速度和力的概念。
总结:初中匀速直线运动是物理学中的基本概念之一,它描述了物体在相等时间间隔内走过的距离相等的运动。
匀速直线运动的特点包括速度恒定、位移相等和加速度为零。
我们可以通过位移公式和速度公式来计算匀速直线运动中的位移和速度。
匀速直线运动在日常生活中有着广泛的应用,如导航系统和其他物理学概念的应用。
通过学习匀速直线运动,我们能更好地理解物体的运动规律和应用物理学的知识。
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。
初中物理基本概念包括:
1. 匀速直线运动:速度等于运动物体在单位时间内通过
的路程。
2. 频率:物体在1秒内振动的次数叫做频率。
3. 温度:物体的冷热程度叫温度。
4. 质量:物体中所含物质的多少叫做质量。
5. 密度:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。
6. 力:物体对物体的作用。
7. 重力:地面附近的一切物体由于地球的吸引而受到的
力叫做重力。
8. 摩擦力:两个互相接触的物体,当它们发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就
叫做摩擦力。
一个物体在另一个物体表面上滑动时的摩擦力
叫做滑动摩擦力。
9. 压力:物理学中把垂直压在物体表面上的力叫做压力。
10. 浮力:浸在液体中的物体受到液体向上托的力,这个
力叫做浮力。
11. 压强:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
第二章第1课时
(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!) 1.下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是()
A.测量三楼楼道内日光灯的高度,选取三楼地板为参考系
B.测量井的深度,以井底为参考系,井“深”为0米
C.以卡车司机为参考系,卡车总是静止的
D.以路边的房屋为参考系判断自己是否运动
【解析】在解本题时,很多同学受生活习惯的影响,往往错误地认为参考系只能选地面,其实不然,如A选项,可以选择与地面相对静止的三楼地板为参考系.参考系的选择没有对错之分,只有合理与不合理的区别,只要有利于问题的研究,选择哪个物体为参考系都可以.
【答案】AD
2.北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标,如右图所示是火炬手攀登珠峰的线路图,请根据此图判断下列说法正确的是()
A.由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的位移
B.线路总长度与火炬所走时间的比等于登山的平均速度
C.在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点
D.顶峰的重力加速度要比拉萨的重力加速度大
【解析】由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的路程.线
路总长度与火炬所走时间的比等于登山的平均速率.火炬手在运动中,忽略其大小,可以看成质点.顶峰的高度大于拉萨的高度,顶峰的重力加速度要比拉萨的重力加速度小.综上,选C.
【答案】 C
3.湖中O点有一观察站,一小船从O点出发向东行驶4 km,又向北行驶3 km,则O 点的观察员对小船位置的报告最为精确的是
() A.小船的位置变化了7 km
B.小船向东北方向运动了7 km
C.小船向东北方向运动了5 km
D.小船的位置在东偏北37°方向,5 km处
【解析】小船位置的变化不是取决于其具体的运动路径,
而是决定于它的首末位置,即位移,而位移不但有大小还有方
向.小船虽然运动了7 km,但在O点的观察员看来,它离自己的
距离是42+32km=5 km,方向要用角度表示,sin θ=3
=0.6,所以θ=37°,如右图所示.
5
【答案】 D
4.关于速度和加速度的关系,以下说法正确的有()
A.加速度方向为正时,速度一定增加
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
【解析】速度是否增加,与加速度的正负无关,只与加速度与速度的方向是否相同有
关,故A 错;“速度变化得越快”是指速度的变化率
Δv t 越大,即加速度a 越大,B 正确;加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v =0以后就反向运动,故C 错;物体在运动过程中,若加速度的方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度a =0,速度就达到最大了,故D 错.
【答案】 B
5.从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是( )
A .从飞机上看,物体静止
B .从飞机上看,物体始终在飞机的后方
C .从地面上看,物体做平抛运动
D .从地面上看,物体做自由落体运动
【解析】 本题主要考查的内容是物体的相对运动和参考系等相关知识点.由于飞机在水平方向做匀速运动,当物体自由释放的瞬间物体具有与飞机相同的水平速度,则从飞机上看,物体始终处于飞机的正下方,选项B 错;物体在重力的作用下在竖直方向做自由落体运动,所以选项A 错误;在地面上看物体的运动,由于具有水平方向的速度,只受重力的作用,因此物体做平抛运动,则C 对D 错.
【答案】 C
6.一个运动员在百米赛跑中,在50 m 处的瞬时速度是6.0 m/s ,16 s 末到终点时的瞬时速度为7.5 m/s ,则全程的平均速度的大小为
( )
A .6 m/s
B .6.25 m/s
C .6.75 m/s
D .7.5 m/s
【解析】 由题知该运动位移s =100 m ,时间t =16 s ,则全程平均速度v =s t =100 m 16 s
=6.25 m/s.
【答案】 B
7.2008北京奥运会已圆满结束,其成就让世人瞩目,中国代表团参加了包括田径、体操、柔道在内的所有28个大项的比赛,下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )
A .在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
B .帆船比赛中确定帆船在大海中位置时
C .跆拳道比赛中研究运动员动作时
D .铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时
【解析】 能否把某物体看做质点,关键要看忽略物体的大小和形状后,对所研究的问题是否有影响.显然A 、C 项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题将无法继续,故A 、C 错;而B 、D 项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题不受影响,故B 、D 正确.
【答案】 BD
8.一质点沿直线OX 方向做变速运动,它离开O 点的距离随时间变化的关系为s =5+2t 3 m ,它的速度随时间t 变化的关系为v =6t 2 m/s ,该质点在t =0到t =2 s 间的平均速度和t =2 s 到t =3 s 间的平均速度大小分别为( )
A .12 m/s,39 m/s
B .8 m/s,38 m/s
C .12 m/s,19.5 m/s
D .8 m/s,12 m/s
【解析】 平均速度v =Δs t
,t =0时,s 0=5 m ;t =2 s 时,s 2=21 m ;t =3 s 时,s 3=59 m .故v 1=s 2-s 02 s =8 m/s ,v 2=s 3-s 21 s
=38 m/s. 【答案】 B
9.客车运能是指一辆客车单位时间最多能够运送的人数.某景区客运索道(如下图)的客车容量为50人/车,它从起始站运行至终点站单程用时10分钟.该客车运行的平均速度和每小时的运能约为( )
A .5 m/s,300人
B .5 m/s,600人
C .3 m/s,600人
D .3 m/s,300人 【解析】 从图中可看出数据,其平均速度v
=s t
=5 m/s.因单程用时10分钟,则1小时运送6次,其每小时的运能为50人×6=300人.
【答案】 A
10.一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光,出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路,他原计划全程平均速度要达到40 km/h ,若这位旅游爱好者开出1/3路程之后发现他的平均速度仅有20 km/h ,那么他能否完成全程平均速度为40 km/h 的计划呢?若能完
成,要求他在后23
的路程里开车的速度应达多少? 【解析】 设后23
路程上的平均速度为v ,总路程为s 在前s /3里用时:t 1=s /320
在后2s /3里用时:t 2=2s /3v
所以全程的平均速度为:s s 60+2s 3v
=40 km/h 解得v =80 km/h
由结果可知,这位旅行者能完成他的计划,他在后2s /3的路程里,速度应达80 km/h.
【答案】 80 km/h
11.火车在甲、乙两站之间匀速行驶,一位乘客根据铁路旁电杆的标号观察火车的运动情况.在5 min 时间里,他看见电杆的标号从100增到200.如果已知两根电杆之间的距离是50 m ,甲、乙两站相距s =72 km ,那么火车从甲站到乙站需要多少时间?
【解析】 甲乙两站间的距离为
s =72 km =7.2×104 m.
5 min 内行进位移为
s ′=100×50 m =5 000 m ,
故平均速度
v =s ′Δt =5 0005×60 m/s =503
m/s 从甲站到乙站所需时间
t =s v =7.2×104 m 503
m/s =4 320 s =1.2 h. 【答案】 4 320 s 或1.2 h
12.某高速公路单向有两条车道,两条车道的最高限速分别为120 km/h 和100 km/h ,按规定在高速公路上行驶的车辆最小间距(m)应为车速(km/h)数的2倍,即限速为100 km/h 的车道,前后车距至少应为200 m ,求:
(1)两条车道中限定的车流量(每小时通过某一位置的车辆总数)之比.
(2)若此高速公路总长为80 km.则车流量达最大允许值时,全路(考虑双向共四条车道)拥有的车辆总数.
【解析】(1)设车辆速度为v,前后车距为d,则车辆在t=1 h内通过的位移s=v t,
车流量n=s
d ,而d=2v,得n=t
2
,则两车道中限定的车流量之比n1
n2
=1.
(2)设高速公路总长为l,一条车道中全路车辆数N1=l
2v1
,
另一条车道中全路车辆数N2=l
2v2
,
全路拥有的车辆总数N=(2N1+N2)
代入数据解得N=1 466.
【答案】(1)1(2)1 466。