高中物理运动学课件人教版

运动学

§2.1质点运动学的基本概念

2．1．1、参照物和参照系

要准确确定质点的位置及其变化，必须事先选取另一个z 假定不动的物体作参照，这个被选的物体叫做参照物。为了 定量地描述物体的运动需要在参照物上建立坐标，构成坐标

r 系。

通常选用直角坐标系O–xyz，有时也采用极坐标系。平? z 面直角坐标系一般有三种，一种是两轴沿水平竖直方向，另

? ? 一是两轴沿平行与垂直斜面方向，第三是两轴沿曲线的切线y O 和法线方向（我们常把这种坐标称为自然坐标）。

x 2．1．2、位矢 位移和路程

y 在直角坐标系中，质点的位置可用三个坐标x，y，z表

x 示，当质点运动时，它的坐标是时间的函数

图2-1-1

x=X（t） y=Y（t） z=Z（t） 这就是质点的运动方程。

?质点的位置也可用从坐标原点O指向质点P（x、y、z）的有向线段r来表示。如图2-1-1所示, r也是描述质点在空间中位置的物理量。r的长度为质点到原点之间的距离，r的方向由余弦cos?、cos?、cos?决定,它们之间满足

cos2??cos2??cos2??1

当质点运动时,其位矢的大小和方向也随时间而变,可表示为r=r(t)。在直角坐标系中,设分别为i

运动学

【1】物体沿直线向同一方向运动，通过两个连续相等的位移的平均速度分别为v1=10m/s和v2=15m/s，则物体在这整个运动过程中的平均速度是多少？ 【分析与解答】设每段位移为s，由平均速度的定义有

v=2s?t1?t22vv2s?12=12m/s

s/v1?s/v2v1?v2[点评]一个过程的平均速度与它在这个过程中各阶段的平均速度没有直接的关系，因此要根据平均速度的定义计算，不能用公式v=(v0+vt)/2，因它仅适用于匀变速直线运动。

【2】一质点沿直线ox方向作加速运动，它离开o点的距离x随时间变化的关系为

32

x=5+2t(m)，它的速度随时间变化的关系为v=6t(m/s)，求该质点在t=0到t=2s间的平均速度大小和t=2s到t=3s间的平均速度的大小。

【分析与解答】当t=0时，对应x0=5m，当t=2s时，对应x2=21m，当t=3s时，对应x3=59m，则:t=0到t=2s间的平均速度大小为v1?x2?x0=8m/s

2x3?x2=38m/s 1[点评]只有区分了求的是平均速度还是瞬时速度，才能正确地选择公式。

【3】一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声音从头顶正上方传

0

来时，发现飞机在他前

高 中 物 理 高 效 练 习（一）

——质点运动学

总体难度系数：★★（适合高一年级以及高二会考） 选择题部分

1．在研究物体的运动时，下列物体中可以当作质点处理的是 [ ]

（Ａ）研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时，此杆可作为质点来处理； （Ｂ）在大海中航行的船，要确定它在大海的位置时，可以把它当作质点来处理； （Ｃ）研究杂技演员在走钢丝的表演时，杂技演员可以当作质点来处理； （Ｄ）研究地球的自转运动时，地球可以当作质点来处理。

2．关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是 [ ] （A）位移是矢量，位移的方向即为质点运动的方向； （B）路程是标量，即位移的大小；

（C）质点做单向直线运动时，路程等于位移的大小； （D）位移的大小可能比路程大。

3．“龟兔赛跑”的故事可为家喻户晓，也是一个富有哲理的寓言故事，如图所示为“龟兔赛跑”中的乌龟

和兔子在时间t0内的位移－时间图像，则下面说法正

确的是 [ ]

（A）乌龟比兔子晚出发；

（B）在比赛过程中，兔子和乌龟均作匀速直线运动； （C）在时刻t0乌龟和兔子的位移相等； 第3题

（D）在比赛的过程中，乌龟和兔子总共相遇了2次。

4．甲、乙两辆汽车速度相等，在同时制动后，均做匀减速运动，甲经3s停止，共

2013年高中物理竞赛训练题1 运动学部分

一． 知识点 二． 习题训练

1.轰炸机在h高处以v0沿水平方向飞行，水平距离为L处有一目标。(1)飞机投弹要击中目标，L应为多大？(2)在目标左侧有一高射炮，以初速v1发射炮弹。若炮离目标距离D，为要击中炸弹，v1的最小值为多少？(投弹和开炮是同一时间)。

2.灯挂在离地板高h、天花板下H-h处。灯泡爆破，所有碎片以同样大小的初速度v0朝各个方向飞去，求碎片落到地面上的半径R。(可认为碎片与天花板的碰撞是弹性的，与地面是完全非弹性的。) 若H =5m，v0=10m/s，g = 10m/s2,求h为多少时，R有最大值并求出该最大值。

3.一质量为ｍ的小球自离斜面上Ａ处高为ｈ的地方自由落下。若斜面光滑，小

球在斜面上跳动时依次与斜面的碰撞都是完全弹性的，欲使小球恰能掉进斜面上距Ａ点为ｓ的Ｂ处小孔中，则球下落高度ｈ应满足的条件是什么？（斜面倾角θ为已知）

4.速度v0与水平方向成角α抛出石块，石块沿某一轨道飞行。如果蚊子以大小恒定的速率v0沿同一轨道飞行。问蚊子飞到最大高度一半处具有多大加速度？空气阻力不计。

5.快艇系在湖面很大的湖的岸边（湖岸线可以认为是直线），突然快艇被风吹脱，风沿着

物理竞赛试题精选：运动学

1．做初速度为零的匀加速直线运动的物体在时间T内通过位移s1到达A点，接着在时间T内又通过位移s2到达B点，则以下判断正确的是（ ）

s1?s22s Ｂ．物体运动的加速度为21 2TTs?s3s?s1Ｃ．物体运动的加速度为221 Ｄ．物体在B点的速度大小为2

2TT2．一个物体做平抛运动，在两个不同时刻的速度分别为v1和v2，时间间隔为?t，那么（ ） Ａ．v1和v2的方向一定不同 Ｂ．若v2是后一时刻的速度，则v1＜v2 Ｃ．由v1到v2的速度变化量?v的方向一定竖直向下 Ｄ．由v1到v2的速度变化量?v的大小为g?t

Ａ．物体在A点的速度大小为

3．对于同一质点，下列说法中正确的是（ ） Ａ．在匀速圆周运动中，质点的动量是不变的

Ｂ．在匀速圆周运动中，动量改变量的大小可能会等于质点动量的大小 Ｃ．对于平抛运动和斜上抛运动，在相等的时间内，动量的改变量相等 Ｄ．只要质点的速度不变，它的动量就一定不变

4．水平放置的弹簧振子做简谐运动的周期为T，t1时刻振子不在平衡位置而速度不为零；t2时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同；t3时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相反．若t2－t1＝

学案1 走近运动

[学习目标定位] 1.知道参考系的概念，知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同.2.理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法．知道把物体看成质点的条件.3.理解位移的概念，知道位移是矢量，会用有向线段表示位移的大小和方向.4.了解时刻与时间的区别和联系，会在具体的情景下区分时间和时刻．

一、参考系

1．参考系：物体的运动和静止都是相对的，所以描述物体运动时，需要选取另外一个物体作为标准．这个作为标准的物体叫做参考系．

2．机械运动：一个物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动． 注：机械运动是自然界最普遍、最基本的运动形式． 二、质点

1．定义：在物理学中，用来代替物体的有质量的点叫做质点．

2．把物体看成质点的条件：如果在研究物体运动时，可以不考虑物体的大小和形状，或者物体上各点的运动情况完全相同，那么就可以把这个物体看成质点．

3．理想模型：在原型的基础上，经过科学抽象而建立起来的一种理想化客体，叫做理想模型．质点就是一个理想模型． 三、位移与路程

1．位移：描述物体相对位置变化的物理量，它可以用一根由初位置指向末位置的有向线段来表示，这根有向线段的长度表示位移的

学案1 走近运动

[学习目标定位] 1.知道参考系的概念，知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同.2.理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法．知道把物体看成质点的条件.3.理解位移的概念，知道位移是矢量，会用有向线段表示位移的大小和方向.4.了解时刻与时间的区别和联系，会在具体的情景下区分时间和时刻．

一、参考系

1．参考系：物体的运动和静止都是相对的，所以描述物体运动时，需要选取另外一个物体作为标准．这个作为标准的物体叫做参考系．

2．机械运动：一个物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动． 注：机械运动是自然界最普遍、最基本的运动形式． 二、质点

1．定义：在物理学中，用来代替物体的有质量的点叫做质点．

2．把物体看成质点的条件：如果在研究物体运动时，可以不考虑物体的大小和形状，或者物体上各点的运动情况完全相同，那么就可以把这个物体看成质点．

3．理想模型：在原型的基础上，经过科学抽象而建立起来的一种理想化客体，叫做理想模型．质点就是一个理想模型． 三、位移与路程

1．位移：描述物体相对位置变化的物理量，它可以用一根由初位置指向末位置的有向线段来表示，这根有向线段的长度表示位移的

01 质点运动学

一、选择题

（在下列各题中，均给出了4个~5个答案，其中有的只有1个是正确答案，有的则有几个是正确答案，请把正确答案的英文字母序号填在题后的括号内）

1．在下列关于质点速度的表述中，不可能出现的情况是：

A．一质点具有恒定的速率，但却有变化的速度； B．一质点向前的加速度减少了，其前进速度也随之减少； C．一质点加速度值恒定，而其速度方向不断改变；

D．一质点具有零速度，同时具有不为零的加速度。 （ B ）

[知识点] 速度v与加速度a的关系。

[分析与解答] 速度v和加速度a是矢量，其大小或方向中任一项的改变即表示速度或加速度在变化，且当速度与加速度间的方向呈锐角时，质点速率增加，呈钝角时速率减少。

因为质点作匀速运动时速率不变，但速度方向时时在变化，因此，A有可能出现，

抛体运动（或匀速圆周运动）就是加速度值（大小）恒定，但速度方向不断改变的情形，故C也有可能出现。

竖直上抛运动在最高点就是速度为零，但加速度不为零的情形，故D也有可能出现。

向前的加速度减少了，但仍为正值，此时仍然与速度同方向，故速度仍在增大，而不可能减少，故选B。

2． 在下列关于加速度的表述中，正确

新高中物理力学提升专题01运动学图像问题x_t图与v_t图

【专题概述】

用图像来描述两个物理量之间的关系，是物理学中常用的方法。图像是一种直观且形象的语言和工具，它运用数和形的巧妙结合，恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律。运用图像解题的能力可以归纳为以下两个方面：

1.读图

2、作图和用图

依据物体的状态和物理过程所遵循的物理规律，作出与之对应的示意图或数学函数图像来研究和处理问题。 物理意义 x-t图像 表示位移随时间的变化规律，可直接判定各时刻物体的位置或相对参考点的位移 v-t图像 表示速度随时间的变化 规律，可直接判定各时刻 物体的速度

1 / 11

图像 斜率 表示物体运动的速度，其值为正说明物体沿与规定的正方向相同的方向运动，如图线①；其值为负则说明物体沿与规定的正方向相反的方向运动，如图线③ 图线 1.倾斜直线表示物体做匀速直线运动，如图线①和③ 2.与时间轴平行的直线表示物体处于静止状态，如图线② 3.图线为曲线表示物体做变速直线运动，如图线④，图线上两点连线的斜率表示这段时间内的平均速度，图线上某点切线的斜率表示该点的瞬时速度 截距 1.纵轴上的截距表示开始计时时物体的位移 2.横轴上的截距表示相应时刻物体在x=

大学物理练习册 力学

一、质点运动学

运动量

1-1质点在xOy平面内的运动方程为 x=3t，y=2t2+3。求：（1）从t=1s到t=2s这段时间内，

质点位移的大小和方向；（2）从t=1s到t=2s这段时间内，质点的平均速度；（3）t=2s时质点的位矢、速度和加速度；（4）t=2s时质点的速率；（4）写出轨道方程。

1-2一质点在xOy平面内运动，初始时刻位于x =1m，y=2m处，它的速度为vｘ=10t，t２

。试求2秒时质点的位置矢量和加速度矢量。

2

vｙ=

大学物理练习册 力学

1-3一质点具有恒定加速度a?6i?4j，在t=0时，其速度为零，位置矢量r0?10i，求

（1）任意时刻质点的速度和位置矢量；（2）质点的轨道方程。

1-4路灯距地面高度为H，行人身高为h，若人以匀速V背向路灯行走，人头顶影