1.机械运动及其描述
机械运动的是运动物体的位置随时间变化。
做机械运动的物体,由于其位置将发生变化,为了描述其位置变化的情况,引入了位移概念;做机械运动的物体,由于其位置将随时间发生变化,为了描述其位置随时间变化的情况,引入了速度概念;做机械运动的物体,由于其位置随时间变化的情况有时也将变化,即其运动速度将随时间变化,为了描述其速度随时间情况,引入了加速度概念
位移是矢量,它描述了做机械运动的物体在某段时间内位置变化的大小和方向;速度是矢量,它描述了做机械运动的物体在某个时刻位置变化的快慢和方向;加速度也是矢量,它描述了做机械运动的物体在某个时刻速度变化的快慢和方向。
运动是绝对的,这就是说任何物体在任何时刻都是在运动着的;运动的描述则只能是相对的,这就是说描述物体的运动情况只能相对于某个指定的参照物。应注意:同一物体的同一运动,若选取不同的参照物,其描述一般是不同的。
6.自由落体运动,竖直上抛运动
知识方法·难点
5.匀变速直线运动规律的重要推论
4.匀变速直线运动,加速度,匀变速直线运动的基本规律:S=υ0t+at2、υ=υ0+at匀变速直线运动的υ-t图线
3.变速直线运动,平均速度,瞬时速度
2.匀速直线运动,速度、速率、位移公式S=υt,S-t图线,υ-t图线
知识方法·要点
1.机械运动,参照物,质点、位置与位移,路程,时刻与时间等概念的理解。
17.(05·全国卷Ⅰ·23)原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地.从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”.离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”.现有下列数据:人原地上跳的“加速距离”d1=0.50 m,“竖直高度”h1=1.0 m;跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.000 80 m,“竖直高度”h2=0.10 m.假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离”仍为0.50 m,则人跳的“竖直高度”是多少?
答案 62.5 m
解析 用a表示跳蚤起跳的加速度,v表示离地时的速度,则对加速过程和离地后上升过程分别有
v2=2ad2 ①
v2=2gh2 ②
若假想人具有和跳蚤相同的加速度a,令v1表示在这种假想下人离地时的速度,H表示与此相应的竖直高度,则对加速过程和离地后上升过程分别有
v ③
④
由以上各式可得
代入数值,得H=62.5 m
16.(07·全国卷Ⅰ·23)甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9 m/s 的速度跑完全
程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某
次练习中,甲在接力区前s0=13.5 m 处作了标记,并以v=9 m/s 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在
接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为
L=20 m.求:
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a.
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.
答案 (1)3 m/s2 (2)6.5 m?
解析 (1)在甲发出口令后,甲、乙达到共同速度所用时间为 ①
设在这段时间内甲、乙的位移分别为s1和s2,则 ②
s1=vt ③
s1=s2+s0 ④
联立①、②、③、④式解得:
(2)在这段时间内,乙在接力区的位移为
完成交接棒时,乙与接力区末端的距离为L-s2=20 m-13.5 m=6.5 m
15.(04·广西·14)一路灯距地面的高度为h,身高为l的人以速度v匀速行走,
如图所示.
(1)试证明人的头顶的影子做匀速运动.
(2)求人影的长度随时间的变化率.
答案 (1)见解析 (2)
解析 (1)设t=0时刻,人位于路灯的正下方O处,在时刻t,人走到S处,根据题意有OS=vt ①
过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M为t时刻人头顶影子的位置,如图所示,OM为人头顶影子到O点的距离,由几何关系,有
②
联立①②得OM= ③
因OM与时间t成正比,故人头顶的影子做匀速运动.
(2)由图可知,在时刻t,人影的长度为SM,由几何关系,有SM=OM-OS ④
由①③④式得SM=
可见影长SM与时间t成正比,所以影长随时间的变化率为k=
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