机械运动是最基本的运动形式,物理学中研究机械运动规律的分支叫做运动学。高中物理中,运动学规律的应用不仅体现在力学部分,还渗透在热学及电磁学部分

中文名

物理运动

平常

走路,跑步

渗透在

热学及电磁学部分

部分

力学

概述

我们平常走路,跑步都是运动着的,自然界中任何物体都在运动,可以说万物都在运动,绝对静止的物体是不存在的。

看运动可分为宏观运动和微观运动,宏观运动是我们看到的普遍形式的运动,如正在跑步的人,正在飞的鸟,它们都在做运动。比如,物理学中把物体位置的变化叫做机械运动,机械运动是最简单的运动。微观运动是我们用肉眼看不见的的运动,即分子的热运动。

在运动中,物体所经过的路线是直线的运动是直线运动,所经过的路线是曲线的运动是曲线运动。

运动过程中,物体可做匀速直线运动或变速直线运动。

参照物选择

我们判断一个物体是否运动,要选择一个标准物,物理学中把这个标准物称为参照物。一个物体是否运动,是看它相对于参照物的位置有没有发生改变,如果物体相对参照物的位置发生了改变,则这个物体就是运动的,参照物选定后就把它看作静止的。

物理学中规定,一个物体沿着直线运动,在相同的时间内,通过的路程始终相等,这样的运动称为匀速直线运动。在匀速直线运动中,在单位时间内通过的路程称为速度。一个物体沿直线运动,在单位时间内,通过的路程不相等,这种运动称为变速直线运动。

生活中有很多的能量,能量是物体运动过程产生的能量。常见的能量有电能,太阳能等。所有能量之间可以互相转化,例如,水能发电:水(水能)----带动涡轮旋转(机械能)----发电(电能)。在自然界中能量不会消失,只能从一种形式转换为另一种形式。

三种技巧掌握物理运动学

物理运动

物理运动图

物理运动图

物理运动图

物理运动

巧选参照物  运动是绝对的,但我们对运动的描述总是相对的,即要研究某个物体的运动,必须先选择一个参照物。从理论上讲,参照物的选取是任意的,但参照物的选取对问题解决的繁简程度会有明显的影响,所以我们在解运动学问题时,要在分析题意的基础上,选取合适的参照物,使研究的问题得以简化,从而迅速解决问题。

例题1如图所示,在一电梯内用线悬挂一小球,小球距离电梯底板为h。若电梯以加速度a加速向上运动,某时刻线断了,问:小球经过多长时间落到地板上?

解法1:以地面为参照物,线断后小球做竖直上抛运动,电梯仍向上做匀加速运动。这个过程中电梯和小球的位移分别h1和hq,它们的关系如图所示,所以有:hq+h=h1

巧用图像

图像在高中物理中的应用非常广泛,这是因为图像能形象地表达物理规律,直观地描述物理过程。用图像解决问题,就是利用图像的斜率、截距、面积、峰值、交点等所具有的物理意义,进行定性分析或定量的计算。利用图线提供的信息解题,是一种重要的解题方法。

例题2两辆相同的汽车A、B在平直公路上一前一后以相同的速度匀速行驶。现前车突然刹车,滑行了距离S后停下。后车驾驶员在前车停下的瞬间立即刹车,且刹车过程的加速度和前车相同。为避免两车相撞,两车在匀速行驶时,至少应相距多远?设两车刹车过程都做匀减速运动。

解法1:两车的运动过程如图所示,要求的是驻s。由图中位移关系可得:

s+s=v0t+s及s=v0t/2

解得:s=2s

解法2:根据两车初速度相同及刹车过程中加速度也相同的条件,不难推得两车刹车过程的滑行距离和时间都是相同的。从A车开始刹车时记时,在同一坐标系中画出两车的v-t图线,如图所示。从图中可以看出,从A车开始刹车到B车最后停下的时间内,A车位移S就是打斜线的三角形的面积,B车的位移就是直角梯形的面积,由图很容易看出SB=3S,所以要避免两车相撞,在匀速行驶时两车至少相距:ΔS=3S-S=2S。

巧用逆推法

顺向思维是按照物理过程发生的先后顺序由始至终、执因索果的思维方式,逆向思维则是将物理过程进行反演,执果索因的思维方式,通俗说法就是“反过来想一想”。利用逆向思维的解题方法就是逆推法。在解决运动学习题时,如果实际过程是匀减速运动,那么其逆过程就是匀加速运动,而初速为零的匀加速运动有一组比例关系,灵活运用这些比例关系可以方便地解决问题。

例题3一质点做匀减速运动,走过36m后停止。若将这段位移分为三段,而且质点通过每段时间相等,试求第一段的长度。

解法1:若按顺向思维方式求解,设加速度大小为a,每段时间为T,则有:

由上面三个式子得:S1=20m

解法2:如果按逆向思维方式求解,将此运动反演成从终点开始沿反方向做初速度为零匀加速运动,则求的是第三段长度。因为初速为零的匀加速运动在连续相等的时间内位移之比为:

S1:S2:S3=1:3:5