质点参考系时间与位移运动的描述机械运动1.定义：物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动，简称运动。2.运动的特点：运动绝对性&静止相对性物体和质点1.定义：用来代替物体的有质量的点。说明：①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。②质点没有体积，因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。2．物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。3．突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。参考系1．定义：宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，在描述一个物体的运动时，必须选择另外的一个物体作为标准，这个被选来作为标准的物体叫做参考系。一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。2．选择不同的参考系来观察同一个运动，得到的结果会有不同。(选择原则：以简化分析问题与计算为原则）时刻和时间间隔1．时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻，时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔。路程和位移1．路程：质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。2．位移：是表示质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段表示，位移的大小等于质点始末位置间的距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初末位置，与运动路径无关。3.位移和路程的区别：一般来说，位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的直线运动时大小才等于路程。-8-
匀速直线运动1．定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移相等，这种运动称为匀速直线运动。2．严格的匀速直线运动的特点应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动，现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的，是一种理想化的物理模型。其特点是位移随时间均匀变化，即位移和、时间的关系是一次函数关系。变速直线运动1．定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移不相等，这种运动叫变速直线运动。2．变速直线运动的位移和时间的关系不是一次函数关系，其图象为曲线。位移—时间图象（s-t图）：1．表示位移和时间的关系的图象，叫位移-时间图象，简称位移图象．2．物理意义：描述物体运动的位移随时间的变化规律。3．坐标轴的含义：横坐标表示时间，纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。4．匀速直线运动的s-t图：①匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜直线，或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。②s-t图象中斜率（倾斜程度）大小表示物体运动快慢，斜率（倾斜程度）越大，速度越快。③s-t图象中直线倾斜方式（方向）的不同，意味着两直线运动方向相反。④s-t图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。⑤s-t图象若平行于t轴，则表示物体静止。⑥s-t图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。⑦s-t图只能描述直线运动。5．变速直线运动的s-t图象为曲线。6．图象的应用：（1）求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间（2）求速度：（3）判断物体的运动性质：运动快慢的描述速度速度和速率：速度1.定义：位移与发生这段位移所用时间的比值。2.定义式：v=s/t3.物理意义：描述物体运动快慢程度的物理量。4.单位：国际单位：m/s常用单位：km/h5.标矢性：矢量。速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度的方向就是物体运动-8-
的方向。速率1.定义：速度的大小。2.跟速度的区别：只有大小无方向，是标量。平均速度和瞬时速度：平均速度：①描述变速直线运动的物体在某段时间（或某段位移S）内的平均快慢与运动方向（运动速度）。②不是速度的平均值，它等于位移与发生这段位移所用时间的比值，即v=s/t。③对做变速直线运动的物体，不同位移或不同时间段的平均速度一般不同。所以平均速度只有指明了是哪段位移，或哪段时间内的平均速度才有意义。④对做匀速直线运动的物体，位移与时间的比值不变，所以做匀速直线运动的物体的平均速度就是物体的速度。平均速率：v=s/t(s是指路程)瞬时速度：①描述运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，简称速度。②在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时运动方向相同。它的大小叫瞬时速率。在技术上通常用速度计来测瞬时速率。③在匀速直线运动中，各时刻瞬时速度都相等，且与各段时间内的平均速度都相等。在位移时间图象中，图线的倾斜程度表示速度的大小，斜率越大，速度越大。斜率为正，表示速度方向与所选正方向相同，斜率为负，表示速度方向与所选正方向相反。④在以后的叙述中，“速度”一词有时是指平均速度，有时指瞬时速度，要根据上下文判断。【例题讲解】问题：1．能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？2．研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？3．原子核很小，可以把原子核看作质点吗？【例1】下列情况中的物体，哪些可以看成质点（）A．研究绕地球飞行时的航天飞机B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮C．研究从北京开往上海的一列火车D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱变式训练1．下述情况中的物体，可视为质点的是（）A．研究小孩沿滑梯下滑B．研究地球自转运动的规律-8-
C．研究手榴弹被抛出后的运动轨迹D．研究人造地球卫星绕地球做圆周运动2.下列各种情况中，可以所研究对象（加点者）看作质点的是（ ）A.研究小木块的翻倒过程 B．研究从桥上通过的一列队伍C．研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。 D．汽车后轮，在研究牵引力来源的时。【例2】人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是_______的。以车厢为参考系，人是_____的。变式训练对于参考系，下列说法正确的是（）A．参考系必须选择地面B．研究物体的运动，参考系选择任意物体其运动情况是一样的C．选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同D．研究物体的运动，必须选定参考系1．甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体是（ ）A.一定是静止的。 B．一定是运动的C．有可能是静止的或运动的 D．无法判断2．关于机械运动和参照物，以下说法正确的有（）A.研究和描述一个物体的运动时，必须选定参照物B.由于运动是绝对的，描述运动时，无需选定参照物C.一定要选固定不动的物体为参照物D.研究地面上物体的运动时，必须选地球为参照物【例3】下列说法中指的是时间的有___________________,指的是时刻的有______________。A．第5秒内B.第6秒初C.前2秒内D.3秒末E.最后一秒内F.第三个2秒G.第五个1秒的时间中点。变式训练1．关于时间和时刻，下列说法正确的是（ ）A．物体在5s时就是指物体在5s末时，指的是时刻。B．物体在5s时就是指物体在5s初时，指的是时刻。C．物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间。D．物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间。【例4】以下说法中正确的是（ ）A．两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同。B．两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。C．一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程。D．若物体做单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。变式训练1．关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（ ）A．质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量。B．路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量。C．任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等。D．位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等。2．下列关于路程和位移的说法，正确的是（）A．位移就是路程。B．位移的大小永远不等于路程。C．若物体作单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。D．位移是矢量，有大小而无方向，路程是标量，既有大小，也有方向。3．关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（）-8-
A．位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向。B．路程是标量，也是位移的大小。C．质点做直线运动时，路程等于其位移的大小。D．位移的数值一定不会比路程大。【例5】物体在一条直线上运动，关于物体运动的以下描述正确的是（ ）A．只要每分钟的位移大小相等，物体一定是作匀速直线运动。B．在不相等的时间里位移不相等，物体不可能作匀速直线运动。C．在不相等的时间里位移相等，物体一定是作变速直线运动。D．无论是匀速还是变速直线运动，物体的位移都跟运动时间成正比。【例6】某同学以一定速度去同学家送一本书，停留一会儿后，又以相同的速率沿原路返回家，图3中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态？【例7】如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运动的s-t图，下列说法正确的是()A、在0-t2时间内甲和乙都做匀变速直线运动B、甲、乙运动的出发点相距S1C、乙比甲早出发t1时间D、乙运动的速率大于甲运动的速率【例8】如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知：________物体作匀速直线运动，_________物体作变速直线运动。三个物体运动的总路程分别是_____,_____,_____。变式练习1．下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（ ）A.匀速直线运动是速度不变的运动。B．匀速直线运动的速度大小是不变的。C．任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。D．速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。2．关于质点作匀速直线运动的位移－时间图象以下说法正确的是（ ）A．图线代表质点运动的轨迹。B．图线的长度代表质点的路程。C．图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的位置。D．利用s－t图象可知质点任意时间内的位移，发生任意位移所用的时间。3．如图示，是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象，由图可知（ ）-8-
A．质点A前2s内的位移是1m。B．质点B第1s内的位移是2m。C．质点A、B在8s内的位移大小相等。D．质点A、B在4s末相遇。4．如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移－时间图象，由图象可知（ ）A．甲、乙两质点在1s末时相遇。B．甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等。C．甲、乙两质点在第1s内反方向运动。D．在第1s内甲质点的速率比乙质点的速率要大。【例9】下列关于速度和速率的说法中正确的是（ ）A．速度是矢量，用来描述物体运动的快慢。B．平均速度是速度的平均值，它只有大小没有方向。C．汽车以速度v1经过某路标，子弹以速度v2从枪筒射出，两速度均为平均速度。D．平均速度就是平均速率。【例10】如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知：________物体作匀速直线运动，_________物体作变速直线运动。三个物体位移大小分别为________,_______,______。三个物体的平均速度分别为______m/s,______m/s,______m/s,三个物体运动的总路程分别是_____,_____,_____,它们的平均速率分别为________,_______,______。变式训练1．下列关于速度的说法正确的是（ ）A．速度是描述物体位置变化的物理量。B．速度是描述物体位置变化大小的物理量。C．速度是描述物体运动快慢的物理量。D．速度是描述物体运动路程与时间的关系的物理量。2．下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（ ）A．匀速直线运动是速度不变的运动。B．匀速直线运动的速度大小是不变的。C．任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。D．速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。3．对作变速直线运动的物体，有如下几种叙述：（）A．物体在第1s内的速度是3m/sB．物体在第1s末的速度是3m/sC．物体在通过其路径上某一点的速度为3m/sD．物体在通过一段位移s时的速度为3m/s4．已知直线AC的中点为B点，物体沿AC做变速直线运动，在AB段的平均速度为6m/s，在BC段的平均速度为4m/s，那么它在AC段的平均速度是（ ）A．4.8m/sB．5.0m/sC．5.2m/sD．m/s5.一列火车沿平直轨道运行，先以10米/秒的速度匀速行驶15分，随即改以15米/秒的速度匀速行驶10分，最后在5分钟又前进1000米而停止，则该火车在前25分钟及整个30分内的平均速度各为多大？它最后通过2000米的平均速度是多大？-8-
6.一个朝某方向做直线运动的物体，在t时间内的平均速度为v，紧接着t/2时间内的平均速度是v/2，则这段时间内的平均速度是多少？7．一质点沿直线运动，先以4m/s运动10s，又以6m/s运动了12m，全程平均速度是？8．物体做直线运动①若前一半时间是速度为v1的匀速运动，后一半时间是v2的匀速运动，则整个运动平均速度是?②若前一半路程是速度为v1的匀速运动，后一半路程是速度为v2的匀速运动，则整个运动平均速度是？9．一列长50m的队伍，其前进速度是2.5m/s，经过一座全长100m桥，当队伍的第一个人踏上桥到队尾最后一个人离开桥时，总共需要的时间是多少？10．一列队伍长L=120米，行进速度v=4.8千米/小时，为了传达一个命令，通讯员从队伍排尾跑步赶到队伍排头，其速度v’=3米/秒，然后又立即用跟队伍行进速度相同大小的速度返回排尾。求：⑴通讯员从离开队伍到重回到排尾共用多少时间？⑵通讯员归队处跟离队处相距多少？-8-
总结：重点：质点的概念及应用质点模型参考系的选择&建立坐标系时间和时刻概念的理解与区别S-t图像&V-t图像的理解难点：矢量&标量的区别两个时间（时刻，时间间隔）位移&路程的区别三个速度（速度，平均速度，瞬时速度）-8-
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