1.1幾個基本概念new

1、第一章 運動的描述第一節(jié) 幾個基本概念【問題引入】塔克拉瑪干沙漠是我國最大的沙漠，在沙漠中，遠眺不見邊際，抬頭不見飛鳥。沙漠中布滿了100m200m高的沙丘，像大海中的巨浪，所以人們把它稱為“死亡之?！?。許多想穿越這個沙漠的探險者往往會在沙漠中迷路，甚至因此而喪生。歸結(jié)他們失敗的原因，都是因為在沙漠中搞不清楚三個問題：我在哪里？我要往哪里走？選哪條路徑最佳？這三個問題便涉及到運動的研究。 你能解決下面三個問題嗎？1. 如何確定“我在哪里”？2. 如何判斷“我要往哪里走”？3. 如何選擇最佳路徑？【知識銜接】1機械運動：物體體相對于其他物體位置的變化叫機械運動，簡稱為運動宇宙間的一切物體，大到宇

2、宙天體，小到分子、原子都處在永恒的運動中，所以運動是絕對的平常說的靜止，是指這個物體相對于其他另一個物體的位置沒有發(fā)生變化，所以靜止是相對的 機械運動按照運動軌跡的曲直可分為直線運動和曲線運動兩種2模型化后的研究對象：質(zhì)點不考慮物體的大小和形狀，把物體簡化成一個有質(zhì)量的點。質(zhì)點是一種科學(xué)的抽象，是一種理想化的模型。物體在什么情況下可以看成質(zhì)點，并不完全取決于物體的大小，而是由研究的問題所決定的。當物體的形狀和大小對所要研究的結(jié)果影響很小時，可以忽略物體的形狀和大小。這是我們解決問題時經(jīng)常采用的“抓住主要矛盾，忽略次要矛盾”的哲學(xué)思想的體現(xiàn)。 思考：地球可以看成質(zhì)點嗎？螞蟻可以看成質(zhì)點嗎？電子呢

3、？3參考系：在描述一個物體的運動時，選來作為標準的另外的物體。靜止時相對的，運動時絕對的。任何物體的運動離開參考系均毫無意義。、 描述同一物體的運動時，若以不同的物體作為參照物，觀察的結(jié)果可能不同。、參照物的選擇的任意的。在實際問題中，以研究問題方便、對運動的描述盡可能簡單為原則。在未指明參照物時，通常是以地面（或相對地面靜止或勻速直線運動的物體）作為參照物的。4坐標系一般選擇平面直角坐標系來描述物體的空間位置。物體做直線運動時，用一維坐標系描述，如圖1所示。 圖1物體在平面內(nèi)運動時，用二維直角坐標系描述物體的位置，如圖2。 圖2 若物體在三維空間中運動，用三維直角坐標系描述物體的位置，如圖3

4、。 圖35 時間與時刻 圖4物體運動和時間是密切相關(guān)的，在物理學(xué)中，時間間隔和時刻表達的含義是不同的。時刻指某一個瞬時，在時間軸（如圖4）上，時刻是上面的某一個點，而時間間隔是一條線段。 時間的單位有秒（s）、分（min）、時（h）等，秒（s）是時間的國際單位制中的單位。測量時間的工具有時鐘、秒表、打點計時器（后面會學(xué)習(xí)到）等。 圖56 位移和路程如圖5，一輛汽車沿著馬路由A地出發(fā)，經(jīng)B、C地到達D，A、C、D恰好在一條直線上。則汽車行駛的路程是多少？汽車的位置朝什么方向發(fā)生變化？變化了多少？問題思考：你是如何將汽車位置的變化描述清楚的？路程l：路程是物體實際運動軌跡的長度，有大小，但沒有方向

5、，這種物理量稱之為“標量”。位移S：位移是表示物體位置變化的物理量，可用由運動物體初位置指向末位置的有向線段來表示，既有大小又有方向，這種物理量稱之為“矢量”。位移S和路程l在國際單位制中單位皆為米（m）。【名著選讀】節(jié)選物理學(xué)的進化愛因斯坦和英費爾德合著“如果長度已經(jīng)測量出來，那么這結(jié)果可以用若干個單位來表示。一根棍的長度也許是 307厘米；某件東西的重量也許是 2003 克；而時間間隔則是多少分多少秒。這里在每一種情況里，測量的結(jié)果都是用一個數(shù)來表示的。但是單用一個數(shù)還不足以表示某些物理概念，認識到這一點是科學(xué)研究中的一大進步?！崩鐚Ρ碚魑恢米兓ㄎ灰疲﹣碚f，方向和大小都是同樣重要的。既

6、有數(shù)值又有方向的這種量稱為矢量，表示它的符號通常是帶箭頭的線段。位置變化（位移）就可以加用一個箭頭來表示，更簡單他說，位置的變化（位移）是用矢量來表示；它的長度是某種選定單位的長度的若干倍，用以表示位置變化（位移）的數(shù)值，它的方向就是位置變化（位移）的方向。 圖6【方法銜接】1. 直線運動中的位移和路程：可用一維坐標系來描述。如圖6所示，一質(zhì)點無論從A點運動到B點，還是從B點運動到A點，路程為m描述位移則有不同，若質(zhì)點從A到B，其位移為m 若質(zhì)點從B到A，其位移為m位移中的“+”、“”反映了位移的方向，S1為正，表示位置變化的方向沿x軸正方向；S2為負，表示位置變化的方向為x軸負方向。即在直線

7、運動中，矢量的方向可以用“+”、“”號來表示。2. 示意圖在解決問題中的應(yīng)用。 天空有近似等高的濃云層。為了測量云層的高度，在水平地面上與觀測者的距離為d=3.0km處進行一次爆炸，觀測者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時間上相差t=6.0s。試估算云層下表面的高度。已知空氣中的聲速v=km/s。【能力訓(xùn)練】1. 小明站在樓頂從O點豎直向上拋出一個小球，小球上升的最大高度為20m，然后落到拋出點下方25m處的B點，則小球在這一運動過程中通過的路程和位移大小分別為（規(guī)定豎直向上為正方向）（ ）A25m，25m B65m，25m C25m，-25m D65m，-25m2. 某人沿著

8、半徑為 R的水平圓周跑道跑了1.75圈時，他的（ ）A路程和位移的大小均為3.5R B路程和位移的大小均為RC路程為3.5R、位移的大小為R D路程為0.5R、位移的大小為R3. 關(guān)于質(zhì)點，下列說法正確的是（ ）A地球不能看做質(zhì)點，而大米粒可以看做質(zhì)點B研究火車通過路旁一根電線桿的時間，火車可看做質(zhì)點C研究乒乓球運動員打出的弧圈球時，可以把乒乓球看做質(zhì)點D研究運動員的跳水動作時，不能把他看成質(zhì)點4. 以下計時數(shù)據(jù)指時間的是（ ）A天津開往德州的625次列車于13時35分從天津發(fā)車B小明同學(xué)用15s跑完100mC中央電視臺新聞聯(lián)播節(jié)目19時開播D1997年7月1日零時中國對香港恢復(fù)行使主權(quán)5.

9、參照圖7所示時間坐標軸，下列關(guān)于時刻和時間的說法正確的是（ ） 圖7At2表示時刻，稱為第2s末或第3s初，也可以稱為2s內(nèi)Bt2t3表示時間，稱為第2s內(nèi)C0t2表示時間，稱為最初2s內(nèi)或第2s內(nèi)Dtn-1tn表示時間，稱為第ns內(nèi)6. 亮亮星期天跟媽媽去商廈購物，亮亮做了一個有趣的實驗。他發(fā)現(xiàn)，乘自動扶梯上樓，如果站在扶梯上不動，扶梯可以在0.5min內(nèi)把他送到樓上去，若扶梯不動，他可用 1.5 min沿扶梯走到樓上.若亮亮仍以原來的速度沿扶梯向上運動，同時扶梯也開動的情況下，所需的時間是（ ）A.2.0min B.1.0min C.0.375min D.0.5min 圖87. 一質(zhì)點在x軸上運動，t=0時刻處于位置x1=7m處，在t=10s時處于位置x2= -5m處，此質(zhì)點在這10s內(nèi)地位移為 m，路程是 m。（取x軸正向為正方向）8. 某質(zhì)點在xoy平面內(nèi)運動，如圖8所示，在t=0時刻的位置坐標是A（-2m，-2m），在t=10s時的位置坐標是B（1m，2m）。在圖示坐標系中標出A、B兩點，這10s內(nèi)該質(zhì)點的位移大小為 m，方