2019年高考一輪復習物理知識點:運動學
來源:網(wǎng)絡資源 2018-10-24 13:53:25
第二講 運動學
§2.1質(zhì)點運動學的基本概念
2.1.1、參照物和參照系
要準確確定質(zhì)點的位置及其變化,必須事先選取另一個假定不動的物 體作參照,這個被選的物體叫做參照物。為了定量地描述物體的運動需要在參照物上建立坐標,構成坐標系。
通常選用直角坐標系O-xyz,有時也采用極坐標系。平面直角坐標系一般有三種,一種是兩軸沿水平豎直方向 ,另一是兩軸沿平行與垂直斜面方向,第三是兩軸沿曲線的切線和法線方向(我們常把這種坐標稱為自然坐標)。
2.1.2、位矢 位移和路程
在直角坐標系中,質(zhì)點的位置可用三個坐標x,y,z表示,當質(zhì)點運動時,它的坐標是時間的函數(shù)
x=X(t) y=Y(t) z=Z(t)
這就是質(zhì)點的運動方程。
質(zhì)點的位置也可用從坐標原點O指向質(zhì)點P(x、y、z)的有向線段 來表示。如圖2-1-1所示, 也是描述質(zhì)點在空間中位置的物理量。 的長度為質(zhì)點到原點之間的距離, 的方向由余弦 、 、 決定,它們之間滿足[來源:Zxxk.Com]
當質(zhì)點運動時,其位矢的大小和方向也隨時間而變,可表示為 = (t)。在直角坐標系中,設分別為 、 、 沿方向 、 、 和單位矢量,則 可表示為
位矢 與坐標原點的選擇有關。
研究質(zhì)點的運動,不僅要知道它的位置,還必須知道它的位置的變化情況,如果質(zhì)點從空間一點 運動到另一點 ,相應的位矢由 1變到 2,其改變量為
稱為質(zhì)點的位移,如圖 2-1-2所示,位移是矢量,它是從初始位置指向終止位置的一個有向線段。它描寫在一定時間內(nèi)質(zhì)點位置變動的大小和方向。它與坐標原點的選擇無關。
2.1.3、速度
平均速度 質(zhì)點在一段時間內(nèi)通過的位移和所用的時間之比叫做這段時間內(nèi) 的平均速度
平均速度是矢量,其方向為與 的方向相同。平均速度的大小,與所取的時間間隔 有關,因此須指明是哪一段時間(或哪一段位移)的平均速度。
瞬時速度 當 為無限小量,即趨于零時, 成為t時刻的瞬時速度,簡稱速度
瞬時速度是矢量,其方向在軌跡的切線方向。
瞬時速度的 大小稱為速率。速率是標量。
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