高一物理知識點運動的描述

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為了孩子們更加有效的學習，今天我給大家整理了一下（高一（物理））學識點：運動的描述，夢想能對同學們的（物理學）習有所扶助。

高一物理學識點：運動的描述

一、本章概述

本章研究物體的運動規(guī)律，即物體的位移、速度等隨時間的變化規(guī)律.質點、參考系、坐標系、時間、位移、速度、加速度是本章的重要概念.勻變速運動的速度公式和位移公式是本章的重要公式，自由落體運動是勻變速直線運動的典型實例.

質點是科學的（抽象），是為了描述運動而建立的物理模型.教材不僅講質點概念，更重視抽象的思想、建模的思想的養(yǎng)成，更加培養(yǎng)從（科技）、生產(chǎn)、生活等背景抽象出物理模型的才能.學習時確定留神建模的思想的養(yǎng)成.

參考系是描述物體運動的參照物，坐標系是定量化的參考系，是用（數(shù)學）的方法切實地、定量地描述運動.引入坐標系，用數(shù)學的方法切實地、定量地描述運動.學習時要留神養(yǎng)成用數(shù)學方法處理物理問題的習慣.

了解打點計時器，用打點計時器測速度，體驗過程，共同探究，也是學習物理的重要方法，學習要重視動手做好測驗和（學習方法）的總結.

運動圖象是學習其他圖象的根基，用圖象表示速度、位移，用極限思想處理瞬時速度.對極限思想應引起足夠重視.

二、根本概念：

1、機械運動：一個物體相對于另一個物體的位置變更叫機械運動，它包括平動、轉動和振動等運動形式.

2、參考系：為了研究物體的運動而假定為不動的物體叫參考系，同一個物體由于選擇的參考系不同，查看的結果往往是不同的，所以研究運動時，務必指明參考系，通常取地面或相對地面不動的物體作為參考系.

3、時刻與時間：時刻指的是某一瞬時，在時間軸上用一個點來表示，對應的是位置、速度、動量、動能等狀態(tài)量;時間是兩個時刻間的間隔，在時間軸上用一段長度來表示，對應的是位移、路程、沖量、功等過程量.

4、質點：用來代替物體的有質量的點.

(1)質點是實際物體的一種夢想化模型，是實際物體的一種簡化.

(2)物體的大小、外形對所研究的運動學問題的影響可以疏忽不計時，物體可視為質點.

5、位移與路程：位移是描述物體位置變化的物理量，是從物體運動的初始位置指向末位置的矢量.路程是物體運動軌跡的長度，是標量.

(1)位移是矢量，既有大小又有方向.

(2)位移與路徑無關.

(3)一般處境下路程大于位移的大小.只有當物體做單向直線運動時位移的大小才等于路程.

(4)時刻與質點的位置對應，而時間與位移(或路程)對應.

6、速度：是描述物體運動方向和運動快慢的物理量.

(1)平均速度：在變速運動中，運（動物）體的位移和所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速度，即，單位：m/s.平均速度只能粗略描述物體的運動處境，它也是矢量，方向即這段時間內(nèi)的運動方向.

(2)瞬時速度：運動物體在某一時刻(或某一位置)的實際速度，方向沿軌跡上質點所在點的切線方向指向前進的一側，瞬時速度是對變速運動的精確描述.

(3)瞬時速度的大小叫速率，等于物體運動的路程和所用時間的比值，是標量.

速度是位移與時間的比值，是矢量;速率是路程和時間的比值，是標量，二者大小之間亦無確定的關系.

7、加速度：是描述速度變化快慢的物理量，是速度變化和時間的比值，即為，單位：m/s2.

(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量，數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，a的大小只是反映v變化的快慢，a與v、△v沒有直接關系，v大時，a可大可小可為零;△v小時，a也可大可小可為零.

(2)加速度既有大小，又有方向，是矢量，加速度方向與速度變更量△v的方向一致.

(3)加速度方向和運動方向的關系：當a與v方向一致時，v隨時間增加而增大，物體做加速運動;當a與v方向相反時，v隨時間增加而減小，物體做減速運動;當a=0時，v不發(fā)生變化，物體做勻速運動.

8、重力加速度g：物體只受重力而產(chǎn)生的加速度;方向：豎直向下;大小：不同位置g的數(shù)值一般不同.

9、勻速直線運動：物體在直線上運動，在任意相等時間里位移都相等.它的特點是速度時刻保持不變.

10、平動和轉動：物體在運動過程中，物體內(nèi)各點的位移、速度、加速度都分別一致，運動軌跡都一樣，這種運動稱為平動.物體繞某一軸的轉動稱轉動，轉動物體上各點的速度、加速度都不一致.物體可以同時做平動和轉動.

三、運動圖像

1、st圖象：(1)反映做直線運動的物體的位移隨時間變化的關系;(2)圖線上任一點切線的斜率表示該時刻的瞬時速度的大小，斜率的正、負反映了速度方向與位移正方向是一致還是相反.

2、vt圖象：(1)反映做直線運動物體的速度隨時間變化的關系;(2)圖線上任一點的切線斜率值表示該時刻的瞬時加速度的大小;斜率的正、負反映了加速度的方向與速度正方向是一致還是相反;(3)圖線與時間軸間的面積表示位移，時間軸上方的面積表示正向位移，下方的面積表示負向位移，它們的代數(shù)和表示總位移.

例1、甲和乙兩個物體在同一向線上運動，它們的v-t圖象分別如圖中的a和b所示.在t1時刻()

A.它們的運動方向一致

B.它們的運動方向相反

C.甲的速度比乙的速度大

D.乙的速度比甲的速度大

解析：在v-t圖象中，圖象在t軸的上方v為正值，表示物體朝正向運動;在t軸的下方v為負值，表示物體朝負向運動.甲、乙兩物體v都為正值，說明它們都朝正向運動，A正確.由圖象可知，在tl時刻v乙v甲，D正確.

答案：D

例2、若以拋出點為起點，取初速度方向為水平位移的正方向，那么圖中，能正確描述做平拋運動物體的水平位移x隨時間t變化關系的圖象是()

例3.以下說法正確的是()

A.做平動的物體確定可以視為質點

B.有轉動的物體確定不成以視為質點

C.研究物體的轉動時也可以將物體視為質點

D.不成以把地球視為質點

解析：能否把物體看作質點視所研究問題的概括處境而定，和平動還是轉動無關.

答案C

例4、世博會參觀者預計有7000萬人次，交通網(wǎng)絡的創(chuàng)辦成為關鍵.目前上海最快的陸上交通工具是連接浦東（國際）機場和龍陽路地鐵站的磁懸浮列車，它的時速可達432km/h，能在7min內(nèi)行駛31km的路程.該車的平均速率為多少千米/時?

解析：根據(jù)平均速率的定義式，即等于行駛31km的路程跟發(fā)生這段路程所用的時間7min的比值.

.

平均速度的大小等于位移與時間的比值，即，而平均速率是指路程與時間的比值，即.無往復的直線運動中，平均速度的大小等于平均速率;有往復的直線運動和一切曲線運動中，平均速度的大小都不等于平均速率.

四、運動規(guī)律

1、勻速直線運動

定義：物體在一條直線上運動，假設任意相等時間內(nèi)的位移都相等，這種運動就叫做勻速直線運動.勻速直線運動的位移s跟發(fā)生這段位移所用的時間成正比.

2、速度隨時間變化的直線運動，叫做變速直線運動.變速直線運動的位移圖象不是一條直線，而是曲線.

在運動過程中，加速度保持不變的直線運動，叫做勻變速直線運動.勻變速直線運動包括兩種處境：勻加速直線運動和勻減速直線運動.

3、勻變速直線運動

(1)勻變速直線運動的速度隨時間平勻變化.

(2)速度公式：，若=0，那么，在該公式中，一般取方向為正方向，那么在勻加速直線運動中，取正，在勻減速直線運動中a取負.

(3)速度公式表示出勻變速直線運動的與t成一次（函數(shù)）關系，所以勻變速直線運動的v-t圖象確定是一條傾斜的直線.勻變速直線運動的位移公式：，若=O，那么

4、兩個重要推論

(1)速度和位移關系式.

(2)平均速度公式.

5、兩個中點速度

(1)中間時刻的瞬時速度，，即勻變速直線運動的物體在一段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，等于初速度、末速度和的一半.

(2)中點位置的瞬時速度：.

任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移差相等，即△s=

初速度為零的勻加速直線運動的四個比例關系：(T為時間單位)

(1)1Ts末、2Ts末、3Ts末的速度之比：.

(2)前1Ts內(nèi)、前2Ts內(nèi)、前3Ts內(nèi)的位移之比：s1：s2：s3：：sn=1：4：9：

：n2

(3)第一個Ts內(nèi)、其次個Ts內(nèi)、第三個Ts內(nèi)的位移之比：1：3：5：：(2n-1)

(4)通過連續(xù)相等的位移所用的時間之比：1：(

6、自由落體運動是初速度為零的加速度為g的勻變速直線運動.

物體做自由落體運動的條件：(1)初速度為0.(2)只受重力作用.

自由落體加速度：在同一地點，從同一高度同時下落的物體，同時到達地面，這就是說，在同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都是g，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示，它的方向總是豎直向下的.在地球上不同的地方，g的大小是不同的，通常取g=9.8m/s2，為了計算便當，還可粗略地取g=10m/s2.

自由落體運動公式

自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以，只要初速度為零的勻加速直線運動的規(guī)律，自由落體運動都適用.

7、勻速、勻變速直線運動規(guī)律的應用①運動特點：a=恒量②.公式

(1)

(2)

(3)

(4)

說明：(1)以上公式只適用于勻變速直線運動.

(2)四個公式中只有兩個是獨立的，即由任意兩式可推出另外兩式.四個公式中有五個物理量，而兩個獨立方程只能解出兩個未知量，所以解題時需要三個已知條件才能求解.

(3)式中v0、vt、a、s均為矢量，應用時要規(guī)定正方向，凡與正方向一致者取正值，相反者取負值;所求矢量為正值者，表示與正方向一致，為負值者表示與正方向相反，通常將v0的方向規(guī)定為正，以v0的位置作為初始位置.

說明：將勻減速直線運動等效看成反向的初速度為零的勻加速直線運動來處理，有時會極大地裁減運算量，達成急速解題的目的.

8、公式、、、是研究勻變速直線運動的最根本的規(guī)律，但是，若高明地運用公式△s=、、等推論，可使得求解過程簡捷便當，不過使用時須留神，上述公式只適用于勻變速直線運動.

9、巧選參考系，解決物體的運動將變得簡樸.

例5、一物體從斜面頂端由靜止開頭勻加速下滑到斜面底端，最初3的位移為s1，結果3s內(nèi)位移為s2，有s2一s1=1，2m，s1：s2=3：7，求斜面的長度.

由可得：留神題中給的條件是最初3s和結果3s，并不意味著整個運動時間就等于6s或大于6s，也可能小于6s。由可得：

設斜面長為s，總時間為t，

那么

解得：

答：斜面長為2.5m。

五、追及和相遇問題

(1)根據(jù)追逐和被追逐的兩個物體的運動性質，列出兩個物體的位移方程，并留神兩物體運動時間之間的關系.

(2)通過對運動過程的分析，畫出簡樸的圖示，找出兩物體的運動位移間的關系式.追及的主要條件是兩個物體在追上時位置坐標一致.

(3)探索問題中隱含的臨界條件，例如速度小者加速追逐速度大者，在兩物體速度相等時有最大距離;速度大者減速追逐速度小者，在兩物體速度相等時有最小距離，等等.利用這些臨界條件常能簡化解題過程.

(4)求解此類問題的方法，除了以上所述根據(jù)追及的主要條件和臨界條件解聯(lián)立方程外，還有利用二次函數(shù)求極值，及應用圖象法和相對運動學識求解.

相遇問題分為追及相遇和相向運動相遇兩種情形，其主要條件是兩物體在相遇處的位置坐標一致.

(1)列出兩物體運動的位移方程，留神兩個物體運動時間之間的關系.

(2)利用兩物體相遇時必處在同一位置，探索兩物體位移間的關系.

(3)探索問題中隱含的臨界條件.

(4)與追及中的解題方法一致.

例6、兩輛完全一致的（汽車），沿水平直線一前一后勻速行駛，速度均為v0，若前車突然以恒定的加速度剎車，在它剛停車后，后車以前車剎車的加速度開頭剎車，已知前車在剎車過程中所行駛的距離為s，若要保證兩輛車在上述處境中不相撞，那么兩車在勻速行駛時保持的距離至少應為()

A.s

B.2s

C.3s

D.4s

前車剎車的位移，后車在前車剎車過程中勻速行駛的位移，且后車剎車的位移，后車的總位移，所以兩車在勻速行駛時保持的距離至少為。

選B

六、用勻變速直線運動規(guī)律解決實際問題的思路和方法

要習慣從科技、生產(chǎn)、生活等背景下抽象出物理模型.