2014级人文物理当堂练习
1.物体做变速直线运动的v﹣t图象如图所示,关于物体t1=1s和t2=3s时的运动情况,下列判断正确的是( )
A.速度方向相同 B.速度方向相反
C.加速度大小相同 D.加速度大小不同
2.下列v﹣t图象中,表示物体从静止开始做匀加速直线运动的是( )
A. B. C. D.
3.物体在一直线上运动,下列各图中表示该物体作匀速直线运动的图象是( )
A. B. C. D.
4.如图所示的四个图象中,描述物体做匀加速直线运动的是( )
A. B. C. D.
5.某海滨浴场的滑梯从顶端到入水处长为12 m,一人由滑梯顶端开始做初速度为零的匀加速直线运动,其加速度的大小为1.5 m/s2,
求:(1)人入水时速度的大小?(2)人从顶端开始到入水处的时间?
6. 在平直公路上,汽车以15m/s的速度做匀速直线运动,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动,求刹车后10s内汽车的位移大小?
7. 从距离地面80 m的高层建筑的顶端自由释放一个小球,若取g=10 m/s2,求:(1)小球的下落时间是多少?(2)小球落地时的速度为多少?
前两章知识点汇总
1. 质点
(1)没有形状、大小,而具有质量的点。
(2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。
(3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。
2. 时间与时刻
时刻和和时间间隔都可以用时间轴表示出来
①时刻:在时间轴上用点表示,表示一瞬间,与物体的位置相对应
②时间间隔:在时间轴上用线段表示,表示一个过程。
注意: (1)n秒内指的时间是n秒
(2)第n秒内指的时间是1秒
(3)第n秒末与第n+1秒初指的是同一时刻
3. 参考系
(1)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做
参考系。
(2)参考系的选取原则上是任意的,因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系
4. 路程和位移
(1)位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。
(2)位移是矢量,可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。路程是标量,它是质点运动轨迹的长度,因此其大小与运动路径有关。
5. 速度、平均速度和瞬时速度
(1)速度表示物体运动快慢的物理量,它等于位移x跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=x/t。速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中,速度的单位是(m/s)米/秒。
(2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个运动的物体,如果在一段时间t内的位移为x,则我们定义=x/t为物体在这段时间(或这段位移)上的平均速度。平均速度也是矢量,其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。
(3)瞬时速度是指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。从物理含义上看,瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率
6. 加速度
(1)加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式:a=
(2)加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向
(3)在变速直线运动中,
若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动;
若加速度的方向与速度方向相反,则质点做减速运动.
7. 匀变速直线运动的规律
(1)匀变速直线运动的速度公式vt=vo+at
(2)匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+at2/2
(3)匀变速直线运动的位移时间公式2ax=vt2-v02
(4)平均速度公式=x/t(定义式)= (v0+v)=vt/2(匀变速直线)
8. 自由落体运动
(1) 自由落体运动
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
(2)通常情况下取重力加速度g=10m/s2
(3) 自由落体运动的规律
vt=gt, h=gt2/2 , vt2=2gh
必修二知识点 第一章曲线运动
(一)曲线运动的位移
研究物体的运动时,坐标系的选取十分重要.在这里选择平面直角坐标系.以抛出点为坐标原点,以抛出时物体的初速度v0方向为x轴的正方向,以竖直方向向下为y轴的正方向,如下图所示.
当物体运动到A点时,它相对于抛出点O的位移是OA,用l表示. 由于这类问题中位移矢量的方向在不断变化,运算起来很不方便,因此要尽量用它在坐标轴方向的分矢量来表示它. 由于两个分矢量的方向是确定的,所以只用A点的坐标(xA、yA)就能表示它,于是使问题简化.
(二)曲线运动的速度
1、曲线运动速度方向:做曲线运动的物体,在某点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.
2.对曲线运动速度方向的理解
如图所示, AB割线的长度跟质点由A运动到B的时间之比,即=,等于AB过程中平均速度的大小,其平均速度的方向由A指向B.当B非常非常接近A时,AB割线变成了过A点的切线,同时Δt变为极短的时间,故AB间的平均速度近似等于A点的瞬时速度,因此质点在A点的瞬时速度方向与过A点的切线方向一致.
(三)曲线运动的特点
1、曲线运动是变速运动:做曲线运动的物体速度方向时刻在发生变化,所以曲线运动是变速运动.(曲线运动是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动)
2、做曲线运动的物体一定具有加速度
曲线运动中速度的方向(轨迹上各点的切线方向)时刻在发生变化,即物体的运动状态时刻在发生变化,而力是改变物体运动状态的原因,因此,做曲线运动的物体所受合力一定不为零,也就一定具有加速度.(说明:曲线运动是变速运动,只是说明物体具有加速度,但加速度不一定是变化的,例如,抛物运动都是匀变速曲线运动.)
(四)物体做曲线运动的条件:
物体所受的合外力的方向与速度方向不在同一直线上,也就是加速度方向与速度方向不在同一直线上.(只要物体的合外力是恒力,它一定做匀变速运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动)
当物体受到的合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动的速率将增大;当物体受到的合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率将减小;当物体受到的合外力方向与速度的方向垂直时,该力只改变速度方向,不改变速度的大小.
(五)曲线运动的轨迹
做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合力的大致方向.速度和加速度在轨迹两侧,轨迹向力的方向弯曲,但不会达到力的方向.
(六)运动的合成与分解的方法
1、合运动与分运动的定义
如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,那几个运动就是分运动.
物体的实际运动一定是合运动,实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分运动的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度.
2、合运动与分运动的关系
3、合运动与分运动的求法
运动的合成与分解的方法:运动的合成与分解是指描述运动的各物理量,即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们都是矢量,遵循平行四边形定则(或进行正交分解).
(1)如果两个分运动都在同一条直线上,需选取正方向,与正方向同向的量取“+”,与正方向反向的量取“-”,则矢量运算简化为代数运算.
(2)如果两个分运动互成角度,则遵循平行四边形定则(如图所示).
(3)两个相互垂直的分运动的合成:如果两个分运动都是直线运动,且互成角度为90°,其分位移为s1、s2,分速度为v1、v2,分加速度为a1、a2,则其合位移s、合速度v和合加速度a,可以运用解直角三角形的方法求得,如图所示.
合位移大小和方向为s=,tanθ=.
合速度大小和方向为v=,tanφ=.
合加速度的大小和方向为:a=,tanα=.
(4)运动的分解方法:理论上讲一个合运动可以分解成无数组分运动,但在解决实际问题时不可以随心所欲地随便分解.实际进行运动的分解时,需注意以下几个问题:
①确认合运动,就是物体实际表现出来的运动.
②明确实际运动是同时参与了哪两个分运动的结果,找到两个参与的分运动.
③正交分解法是运动分解最常用的方法,选择哪两个互相垂直的方向进行分解是求解问题的关键.
特别提醒
a合运动一定是物体的实际运动(一般是相对于地面的).
b不是同一时间内发生的运动、不是同一物体参与的运动不能进行合成.
c对速度进行分解时,不能随意分解,应该建立在对物体的运动效果进行分析的基础上.
d合速度与分速度的关系
当两个分速度v1、v2大小一定时,合速度的大小可能为:|v1-v2|≤v≤v1+v2,故合速度可能比分速度大,也可能比分速度小,还有可能跟分速度大小相等.
4、运动的合成与分解是研究曲线运动规律最基本的方法,它的指导思想就是化曲为直,化变化为不变,化复杂为简单的等效处理观点.在实际问题中应注意对合运动与分运动的判断.合运动就是物体相对于观察者所做的实际运动,只有深刻挖掘物体运动的实际效果,才能正确分解物体的运动.
(七)如图所示,用v1表示船速,v2表示水速.我们讨论几个关于渡河的问题.
当v1垂直河岸时(即船头垂直河岸),渡河时间最短,船渡河的位移。以最小位移渡河:当船在静水中的速度大于水流速度时,小船可以垂直渡河,显然渡河的最小位移s等于河宽d,船头与上游夹角满足,此时渡河时间
(八)运动描述的实例
1.蜡块的位置
蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy,玻璃管向右移动的速度设为vx.从蜡块开始运动的时刻计时,于是,在时刻t,蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示x=vxt,y=vyt.
2.蜡块的速度大小v=,速度的方向满足tanθ=.
3.蜡块的运动轨迹y=x是一条过原点的直线.
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