1、质点与运动总结(一)、基本概念1.质点用来代替物体的有质量的点。(当物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略时,物体可作为质点。)2.时刻时间坐标轴上的点即为时刻。例如第4秒初,第4秒末,4秒时。 时间间隔前后两时刻之差。时间坐标轴上用线段表示时间,例如,4秒内(0到第4秒末)、第4秒(第3秒末到第4秒末)。3.位置表示空间坐标的点; 位移由起点指向终点的有向线段,位移是末位置与始位置之差,是矢量。 路程物体运动轨迹之长,是标量。注意:位移与路程的区别(只有当质点做单向直线运动时,位移大小才等于路程。)4.速度描述物体运动快慢和方向的物理量,是位移对时间的变化率,是矢量。 平均速度在变速直
2、线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,v = s/t(方向为位移的方向) 瞬时速度对应于某一时刻(或某一位置)的速度,方向为物体的运动方向。 速率瞬时速度的大小即为速率。是标量,只有大小,没有方向。平均速率质点运动的路程与时间的比值,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。注意:平均速度的大小与平均速率的区别5.加速度描述物体速度变化快慢的物理量,a=v/t (又叫速度的变化率),是矢量。a的方向只与v的方向相同(即与合外力方向相同)。点评1:(1)加速度与速度没有直接关系:加速度很大,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);加速度很小,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);
3、(2)加速度与速度的变化量没有直接关系:加速度很大,速度变化量可以很小、也可以很大;加速度很小,速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”表示变化的快慢,不表示变化的大小。点评2:物体是否作加速运动,决定于加速度和速度的方向关系,而与加速度的大小无关。加速度的增大或减小只表示速度变化快慢程度增大或减小,不表示速度增大或减小。(1)当加速度方向与速度方向相同时,物体作加速运动,速度增大;若加速度增大,速度增大得越来越快;若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大)。(2)当加速度方向与速度方向相反时,物体作减速运动,速度减小;若加速度增大,速度减小得越来越快;若加速度减小,速度减小得越来
4、越慢(仍然减小)。6. 运动的相对性只有在选定参考系之后才能确定物体是否在运动或做怎样的运动。一般以地面上不动的物体为参照物。7. 匀速直线运动,即在任意相等的时间内物体的位移相等它是速度为恒矢量加速度为零的直线运动匀速直线运动的s - t图像为一直线:图线的斜率在数值上等于物体的速度。(二)、匀变速直线运动公式1常用公式有以下四个 (1)以上四个公式中共有五个物理量:s、t、a、v0、vt,这五个物理量中只有三个是独立的,可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后,另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量,当已知某三个而要求另一个时,往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动
5、有三个物理量对应相等,那么另外的两个物理量也一定对应相等。(2)以上五个物理量中,除时间t外,s、v0、vt、a均为矢量。一般以v0的方向为正方向,以t=0时刻的位移为零,这时s、vt和a的正负就都有了确定的物理意义。2匀变速直线运动中几个常用的结论s=at2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到sm-sn=(m-n)at2,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。 ,某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)。可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有。点评:运用匀变速直线运动的平均速度公式解题,往往会使求解过程变得非常简捷,因此,要对该公式给与高度的关
6、注。3初速度为零(或末速度为零)的匀变速直线运动做匀变速直线运动的物体,如果初速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为: 以上各式都是单项式,因此可以方便地找到各物理量间的比例关系。4初速为零的匀变速直线运动前1秒、前2秒、前3秒内的位移之比为149第1秒、第2秒、第3秒内的位移之比为135前1米、前2米、前3米所用的时间之比为1第1米、第2米、第3米所用的时间之比为1()对末速为零的匀变速直线运动,可以相应的运用这些规律。5匀变速直线运动的特例自由落体运动物体由静止开始,只在重力作用下的运动。(1)特点:加速度为g,初速度为零的匀加速直线运动。(2)规律:vt=gt h =gt2/2 v
7、t2 =2gh竖直上抛运动物体以某一初速度竖直向上抛出,只在重力作用下的运动。(1)特点:初速度为v0,加速度为 -g的匀变速直线运动。(2)规律:vt= v0-gt h = v0t-gt2/2 vt2- v02=2gh上升时间,下降到抛出点的时间,上升最大高度(3)处理方法:一是将竖直上抛运动全过程分为上升和下降两个阶段来处理,要注意两个阶段运动的对称性。二是将竖直上抛运动全过程视为初速度为v0,加速度为 -g的匀减速直线运动6解题方法指导:解题步骤:(1)根据题意,确定研究对象。(2)明确物体作什么运动,并且画出运动示意图。(3)分析研究对象的运动过程及特点,合理选择公式,注意多个运动过程的联系。(4)确定正方向,列方程求解。(5)对结果进行讨论、验算。解题方法:(1)公式解析法:假设未知数,建立方程组。本章公式多,且相互联系,一题常有多种解法。要熟记每个公式的特点及相关物理量。(2)图象法:如用vt图可以求出某段时间的位移大小、可以比较vt/2与vs/2,以及追及问题。用st图可求出任意时间内的平均速度。(3)比例法:用比例的性质求解。(4)极值法:用二次函数配方求极值,追赶问题用得多。(5)逆向思维法:如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动来求解。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m