1.1幾個(gè)基本概念new

1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述第一節(jié) 幾個(gè)基本概念【問(wèn)題引入】塔克拉瑪干沙漠是我國(guó)最大的沙漠，在沙漠中，遠(yuǎn)眺不見(jiàn)邊際，抬頭不見(jiàn)飛鳥(niǎo)。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(gè)沙漠的探險(xiǎn)者往往會(huì)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?yàn)樵谏衬懈悴磺宄齻€(gè)問(wèn)題：我在哪里？我要往哪里走？選哪條路徑最佳？這三個(gè)問(wèn)題便涉及到運(yùn)動(dòng)的研究。 你能解決下面三個(gè)問(wèn)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(shí)銜接】1機(jī)械運(yùn)動(dòng)：物體體相對(duì)于其他物體位置的變化叫機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱為運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)中，所以運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的平常說(shuō)的靜止，是指這個(gè)物體相對(duì)于其他另一個(gè)物體的位置沒(méi)有發(fā)生變化，所以靜止是相對(duì)的 機(jī)械運(yùn)動(dòng)按照運(yùn)動(dòng)軌跡的曲直可分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)兩種2模型化后的研究對(duì)象：質(zhì)點(diǎn)不考慮物體的大小和形狀，把物體簡(jiǎn)化成一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)，并不完全取決于物體的大小，而是由研究的問(wèn)題所決定的。當(dāng)物體的形狀和大小對(duì)所要研究的結(jié)果影響很小時(shí)，可以忽略物體的形狀和大小。這是我們解決問(wèn)題時(shí)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(diǎn)嗎？螞蟻可以看成質(zhì)點(diǎn)嗎？電子呢

3、？3參考系：在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，選來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體。靜止時(shí)相對(duì)的，運(yùn)動(dòng)時(shí)絕對(duì)的。任何物體的運(yùn)動(dòng)離開(kāi)參考系均毫無(wú)意義。、 描述同一物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)際問(wèn)題中，以研究問(wèn)題方便、對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。在未指明參照物時(shí)，通常是以地面（或相對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體）作為參照物的。4坐標(biāo)系一般選擇平面直角坐標(biāo)系來(lái)描述物體的空間位置。物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，用一維坐標(biāo)系描述，如圖1所示。 圖1物體在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，用二維直角坐標(biāo)系描述物體的位置，如圖2。 圖2 若物體在三維空間中運(yùn)動(dòng)，用三維直角坐標(biāo)系描述物體的位置，如圖3

4、。 圖35 時(shí)間與時(shí)刻 圖4物體運(yùn)動(dòng)和時(shí)間是密切相關(guān)的，在物理學(xué)中，時(shí)間間隔和時(shí)刻表達(dá)的含義是不同的。時(shí)刻指某一個(gè)瞬時(shí)，在時(shí)間軸（如圖4）上，時(shí)刻是上面的某一個(gè)點(diǎn)，而時(shí)間間隔是一條線段。 時(shí)間的單位有秒（s）、分（min）、時(shí)（h）等，秒（s）是時(shí)間的國(guó)際單位制中的單位。測(cè)量時(shí)間的工具有時(shí)鐘、秒表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（后面會(huì)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(dá)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(wèn)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(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，有大小，但沒(méi)有方向

5、，這種物理量稱之為“標(biāo)量”。位移S：位移是表示物體位置變化的物理量，可用由運(yùn)動(dòng)物體初位置指向末位置的有向線段來(lái)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(guó)際單位制中單位皆為米（m）?！久x讀】節(jié)選物理學(xué)的進(jìn)化愛(ài)因斯坦和英費(fèi)爾德合著“如果長(zhǎng)度已經(jīng)測(cè)量出來(lái)，那么這結(jié)果可以用若干個(gè)單位來(lái)表示。一根棍的長(zhǎng)度也許是 307厘米；某件東西的重量也許是 2003 克；而時(shí)間間隔則是多少分多少秒。這里在每一種情況里，測(cè)量的結(jié)果都是用一個(gè)數(shù)來(lái)表示的。但是單用一個(gè)數(shù)還不足以表示某些物理概念，認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)是科學(xué)研究中的一大進(jìn)步?！崩鐚?duì)表征位置變化（位移）來(lái)說(shuō)，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(hào)通常是帶箭頭的線段。位置變化（位移）就可以加用一個(gè)箭頭來(lái)表示，更簡(jiǎn)單他說(shuō)，位置的變化（位移）是用矢量來(lái)表示；它的長(zhǎng)度是某種選定單位的長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)中的位移和路程：可用一維坐標(biāo)系來(lái)描述。如圖6所示，一質(zhì)點(diǎn)無(wú)論從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，還是從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，路程為m描述位移則有不同，若質(zhì)點(diǎn)從A到B，其位移為m 若質(zhì)點(diǎn)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(fù)，表示位置變化的方向?yàn)閤軸負(fù)方向。即在直線

7、運(yùn)動(dòng)中，矢量的方向可以用“+”、“”號(hào)來(lái)表示。2. 示意圖在解決問(wèn)題中的應(yīng)用。 天空有近似等高的濃云層。為了測(cè)量云層的高度，在水平地面上與觀測(cè)者的距離為d=3.0km處進(jìn)行一次爆炸，觀測(cè)者聽(tīng)到由空氣直接傳來(lái)的爆炸聲和由云層反射來(lái)的爆炸聲時(shí)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?！灸芰τ?xùn)練】1. 小明站在樓頂從O點(diǎn)豎直向上拋出一個(gè)小球，小球上升的最大高度為20m，然后落到拋出點(diǎn)下方25m處的B點(diǎn)，則小球在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)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(shí)，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(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A地球不能看做質(zhì)點(diǎn)，而大米粒可以看做質(zhì)點(diǎn)B研究火車通過(guò)路旁一根電線桿的時(shí)間，火車可看做質(zhì)點(diǎn)C研究乒乓球運(yùn)動(dòng)員打出的弧圈球時(shí)，可以把乒乓球看做質(zhì)點(diǎn)D研究運(yùn)動(dòng)員的跳水動(dòng)作時(shí)，不能把他看成質(zhì)點(diǎn)4. 以下計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間的是（ ）A天津開(kāi)往德州的625次列車于13時(shí)35分從天津發(fā)車B小明同學(xué)用15s跑完100mC中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播節(jié)目19時(shí)開(kāi)播D1997年7月1日零時(shí)中國(guó)對(duì)香港恢復(fù)行使主權(quán)5.

9、參照?qǐng)D7所示時(shí)間坐標(biāo)軸，下列關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間的說(shuō)法正確的是（ ） 圖7At2表示時(shí)刻，稱為第2s末或第3s初，也可以稱為2s內(nèi)Bt2t3表示時(shí)間，稱為第2s內(nèi)C0t2表示時(shí)間，稱為最初2s內(nèi)或第2s內(nèi)Dtn-1tn表示時(shí)間，稱為第ns內(nèi)6. 亮亮星期天跟媽媽去商廈購(gòu)物，亮亮做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。他發(fā)現(xiàn)，乘自動(dòng)扶梯上樓，如果站在扶梯上不動(dòng)，扶梯可以在0.5min內(nèi)把他送到樓上去，若扶梯不動(dòng)，他可用 1.5 min沿扶梯走到樓上.若亮亮仍以原來(lái)的速度沿扶梯向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)扶梯也開(kāi)動(dòng)的情況下，所需的時(shí)間是（ ）A.2.0min B.1.0min C.0.375min D.0.5min 圖87. 一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻處于位置x1=7m處，在t=10s時(shí)處于位置x2= -5m處，此質(zhì)點(diǎn)在這10s內(nèi)地位移為 m，路程是 m。（取x軸正向?yàn)檎较颍?. 某質(zhì)點(diǎn)在xoy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，如圖8所示，在t=0時(shí)刻的位置坐標(biāo)是A（-2m，-2m），在t=10s時(shí)的位置坐標(biāo)是B（1m，2m）。在圖示坐標(biāo)系中標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，這10s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的位移大小為 m，方