速度速率加速度的准确理解(高三物理一轮复习)
【特别提醒】:
本文不讲大套理论,只讲一些必须的基本知识,并对其中的疑难问题进行破解,对易错问题进行总结反思,为你节省时间,提高效率!
第一节. 描述运动的基本概念
一、质点、参考系、坐标系
1.质点
(1) 定义:
用来代替物体的有质量的点叫做质点。
【提醒】:质点是一种理想化模型,实际上并不存在。质点没有大小,但有质量,是一个抽象的模型。
(2)可以看做质点的条件:
研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略,就可以把看做质点.。
【提醒】:
1、地球绕太阳公转,符合可以看作质点的条件,因为地球的大小与它与太阳之间的距离相比小得多,虽然地球自转,但不影响所研究的问题。所以就可以把地球看作一个质点。
但研究地球的自传时,就不能把它看作质点,否则无法研究地球的自转情况,春夏秋冬四季的变化就没法研究。
体操运动员能不能看成质点?那要看研究什么问题,如果研究他的百米赛跑,可以把他看作质点,但如果研究他的体操动作,就不能看作质点,因为他的旋转与得分有关系。
2、平动的物体可以看作质点
平动可不是在水平面上的运动,也不是平着运动,它是指物体各点的运动情况完全一样的运动,可以是直线运动,也可以是曲线运动,这样就可以用其中的一个点代表整个物体。
3、有些物体虽然转动,但不影响所研究的问题,也可以看作质点,比如,你骑电动车回家,研究你的平均速度,这样你和电车就可以看作一个质点。
2.参考系
(1) 定义:
为了研究问题的方便,我们假定为不动的物体,叫做参考系。
参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.
(2) 比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.
(3) 选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同,通常以
地球为参考系.
3、坐标系
为了定量描述物体的位置以及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。常用的坐标系有一维坐标系(直线坐标系),二维坐标系(平面坐标系),三维坐标系(空间坐标系)。
一维坐标系中位置的变化 : Δ X=X2-X1,注意是末减初。
例如:物体从1m处运动到2m处,则它的位置变化 Δ X=X2-X1=2-1=1m,
但如果是从-1m到2m处,则其位置变化:Δ X=X2-X1=2-(-1)=3m
二、时刻与时间间隔
1、时刻在时间的数轴上是一个点,用t表示;而时间间隔是时间数轴上两个时刻之间的一段间隔,Δt=t2-t1 ; 时间间隔简称时间,时刻与时间容易混淆,公式时间的物理符号通常用t表示,而时间轴上也是用t表示,但它是时刻。
【特别提醒】:
生活中所说的时间,有时候指的是时刻,有时候是时间间隔。比如问:你们什么时间上课?我们8点上课,这里的时间指的是时刻,一节课有多少时间?有45分钟,这里的时间指的是时间间隔。
【提醒】:
很短的时间间隔不能说是时刻,比如第8秒,是第8个一秒,虽然时间短得不可想象,但它确实是时间间隔,1秒=1000毫秒,百米短跑比赛甚至要精确到毫秒,所以说一秒时间并不断,一秒可以做很多事呢!一秒可以投进去一个三分球,光一秒可以传播30万公里呢,所以说秒不是时刻,是时间。它与第1天,第8天类似,第8天就是第8个一天。
三、位移和路程
1、 位移和路程
位移是表示物体位置变化的物理量,它是由初位置指向末位置的有向线段,是个矢量,有大小也有方向。
而路程是物体运动轨迹的长度,是标量,没有方向。
【提醒】:
只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程的大小;其他情况下,位移小于路程的大小
2、速度与速率
(1) 平均速度:
在变速运动中,物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=Δx/Δt
是矢量,其方向就是对应位移Δx的方向.
(2) 瞬时速度:物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向,瞬时速度简称速度。
(3)速率:瞬时速度的大小叫速率,是标量.
(4)平均速率:物体运动实际路程与发生这段路程所用时间的比值。
【提醒】:
它并不一定等于平均速度的大小,它们的定义就不同,平均速度=位移/时间;
而平均速率=路程/时间,只有位移大小与路程相等时它们才相等。
三、加速度
1、是描述物体速度变化快慢的物理量,是一个状态量.
2.定义式:a=ΔV/ Δt
3.决定因素:a与 V、ΔV 无关,但 a的方向与 ΔV 的方向相同,a= ΔV /Δt,是定义式,计算式,但不是决定式,a由m和F决定,因为F=ma。
【提醒】:
速度大,加速度不一定大,例如飞机作匀速直线运动,速度很大,加速度就为0;
飞机刚启动时,加速度很大,速度却是0。
加速度增大,速度可能减小,比如汽车紧急刹车,速度减得越来越快;
加速度减小,速度可能增大,速度加得越来越慢,但还是在加速。
举个例子,有人开始每分钟给你100元钱,后来每小时给你100元钱,尽管给的慢了,但你的钱还是在增加,只不过增加的没有那么快了。是不是这个道理?这样就好理解了。
这篇复习总结全部是最必须知道的内容,很多疑难疑难问题,都一一用通俗的例子进行讲解,使复杂抽象的物理概念变得通俗易懂。
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