复习资料(模块一)
琳琅满目造句-核废料
模块一 质点运动学
一、要点分析
(1)描述位置的条件和方法:
参照系:为描述物体运动而选的标准物
坐标系:在参照系中规定坐标的方法。(直角坐标系、极坐标系、自然坐标系)
质点:只有质量大小忽略的点。平动的物体通常看其质心。
(2)直角坐标系下运动描述的方法
位置矢量:参照系到质点的矢量
直角坐标系中的位置矢量:
rxiyjzk
222
r|r|xyz
位矢的大小:
方向:矢量方向的余弦:
xyz
cos
,cos
,cos
|r||r||r|
(质点从
A
点运动到
B
点)
位移:
rr
B
r
A
(
x
B
x
A
)
i
(
y
B
y
A
)
j
位移的大小与参照系的选择无关。
质
点位移的大小:
|
r|(x
2
x
1
)
2
(y
2
y
1
)
2
路程:S运动路径的长度
通常路程
S|r|
,有两
种情况取等号:(1)速度不变的直线运动,(2)当时间
t0
时
dr
v
r
2
r
1
r
dt
(瞬时速度)
速度:
v
(平均速度)
tt
S
速率: <
br>t
drds
|
瞬时速率:
v
|
(瞬
时速度的大小)
dtdt
易错点:
<
br>
(1)
r,dr
是不同的,
r
是
r
r
B
r
A
|r
B
||r
A
|,注意和
(2)r
是完全不同的
物理概念。
t0
时,rdr
(2)速度方向不变的直线运动,速率即速度的大小。但对其他运动来说,不是
同一个概念。
dv
v
2
v
1<
br>v
瞬时加速度:
a
加速度:平均加速度:
a
tt
dt
匀速直线运动
a0
1
2
匀加速直线运动:
vv
0
at
,
rr
0
v
0
tat
2
(3)圆周运动、极坐标、自然坐标
极坐标:用
(r,
)
来描述质点相对参照系的位置。
圆周运动的物体,如果将坐标建立在圆心位置,则
r
保持不变。
线量与角量的关系:
xrcos
,
yrsin
。
角速度:
lim
d
,
t0
tdt
v
r
d
d
2
dv
d
r
r
2
a
t
角加速度:
dtdt
dtdt
自然坐标系
自然坐标系:一个跟着物体运动的坐标系
它的定义如下:取两个相互垂直的矢量
,切向矢量
e
t
与运动轨道相切,法向矢量
e
n
与
e
t
垂直,且指向运动轨道的凹侧。
因为自然坐标系
下,参照系选在物体上,所以,自然坐标系是无法给出具体
的位置信息的,自然坐标系主要用来研究质点
的速度和加速度。
速度:
vve
t
dv
2
加速度:
aa
t
a
n
e
t
re
n
dt
dv
写成分量的形式:
a
t
(切向加速度----改变速度的大小,匀速运动时为0)
dt
a
n
2
r
(法向加速度----改变速度的方向,直线运动时为0)
222
|a|at
2
a
n
a
x
a
y
dv
dv
易错问题:切向加速度为
a
t
,不要
写成
a
t
dt
dt
二、自测训练
1.
一个物体在1秒内沿半径为R=1cm的圆周上从A点运动到B点,则物体的平均速度是
多少?
22
2.
一质点在平面上运动,已知质点位置矢量为
ratibtj
(a,b为常数,问,质点
作何种运动)。(何种运动,就是问速度的方向,大小是如何变化的)
3. 已知一质点的运动方程为
r2ti(2t
2
)j
求 (1)质点轨迹方程
(2)t=0,t=2s时的位置矢量
(3)t=0到t=2s质点的位移。平均速度
dx
2
d
y
2
4.质点以
v()()
沿X轴作直线运动,已知t=3s时,质点位
于
r(t)
处,则该
dtdt
质点的运动学方程为多少?
5.
一物体在位置
1
的速度是
v1
,加速度为
a
1
,如图所示,经过
t
时间后达到位
置
2
,其
速度为
v
2
,加速度为
a
2,则在
t
时间内的平均加速度是(
A
)
1
1
1
1
(v
2
v
1
)
(
B
)
(v
2
v
1
)
(C)
(a
2
a
1
)
(
D
)
(a
2
a
1
)
(A)
t
t22
6.
一质点沿
X
轴运动,
,
式中的
k
为常数。其加速度为
akt
(SI
)当
t0
时,
vv
0
,
xx
0
,
则质点的速度为(
),质点的运动方程为(
)。
7.
一质点作曲线运动,任一时刻的矢径为
r
,速度
为
v
,则在
t
时间内(
)
r
t
r
C.
|
r|
r
D.
平均速度为
t
A.
|
v|
v
B.
平均速度为
8.
一沿直线运动的物体,其速度与时间成反比,则其加速度大小与速度大小的关系
( )
( A )
与速度成正比(
B
)与速度平方成正比(
C
)与
速度成反比(
D
)与速度平方成反比。
9.
质点作曲线运动,<
br>r
表示位置矢量的大小,
S
表示路程,
a
表示加速度大小,则
下列各式
中正确的是:(
)
dvdrds
dv
a
(
B
)
v
(
C
)
v
(
D
)
(A)
a
dtdtdt
dt
10.
一辆汽车以
10
ms
的速率沿水平路面直前进,司机发现前方有一孩子开始刹车,以加速
2
度
-0.2ms
作匀减速运动,则刹车后
1min
内车的位移为(
)
m
11.
一质点沿半径为
R
的圆周运动一周回到原地
,
,
质点在运动过程中,位移大小为(
)
路程为(
)
12.
一作直线运动
的物体的运动规律是
xt
3
40t
,从时刻
t
11
到
t
2
4
间的平均速度
是(
)
13.
一质点沿
X
轴作直线运动,在
t
0
时,质点位于
x
0
2m
处,该质点的速度随时间变
化的
规律为
v123t
2
(
t
以秒计)。当质点瞬时静止时,其所在
位置为(
),加速
度为(
)
14.
一质点沿
X
轴作直线运动,它的运动学方程
为
x35t6t
2
t
3
(SI),
则:
(
1
)质点在
t=0
时刻的速度为
v
0
(
)
(
2
)加速度为零时,该质点的速度
v
(
)
15.
一质点的运动学方程为
xt
2
,<
br>y(t1)
2
,x
和
y
均以
m
为单位,
t
以
s
为单位,则
(
1
)质点的轨迹方程(
)
(
2
)在
t2s
是,质点的速度(
)和加速度(
)
16.
一物体在某瞬
间时,以初速度
v
0
从某点开始运动,在
t
时间内,经一长度为<
br>S
的曲线
路径后,又回到出发点,此时速度为
v
0
,则在这
段时间内(
1
)物体的平均速率为
(
);
物体的平均加速度为(
)
17.
物体通过两个连续相等的位移的平均速度大小分别
v
1
10ms
和
v
2
15ms
,若物体
作直线运动,则整个运动中物体的平均速度大小为(
)
18. 一个质点在做圆周运动时,则有 ( )
(A)
切向加速度一定改变,法向加速度也改变
(B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变
(C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变
(D)
切向加速度一定改变,法向加速度不变
19. 下列说法中正确的是:( )
(A) 作曲线运动的物体,必有切向加速度
(B) 作曲线运动的物体,必有法向加速度
(C) 具有加速度的物体,其速率必随时间改变
(D) 具有加速度的物体,必做曲线运动
20. 一物体作圆周运动,则( )
(A)
加速度方向必指向圆心 (B)切向加速度必定等于零
(C) 法向加速度比为零
(D)合加速度必不等于零
21. 质点作曲线运动,
r<
br>表示位置矢量,
v
表示速度,
a
表示加速度,
s
表示
路程,
a
t
表示
切向加速度,对下列表达正确的是:( )
dvdv
drds
v
(3)
v
(4)
||a
t
(1)
||a
(2)
dtdt
dtdt
( A )只有(1),(4)是对的 (
B )只有(2),(4)是对的
(C)只有(2)是对的
(D)只有(1)(3)是对的
22.下面各种判断中,错误的是( )
(A) 质点作直线运动时,加速度的方向和运动方向总是一致
(B)质点作匀速率圆周运动时,加速度的方向总是指向圆心
(C)质点作斜抛运动时,加速度方向恒定
(D)质点作曲线运动时,加速度方向总是指向曲线凹的一面
23.作匀变速圆周运动的物体( )
(A)法向加速度大小不变
(B)切向加速度大小不变
(C)总加速度大小不变 (D)以上说法都不对
24 .作圆周运动的物体( )
(A)加速的的方向指向圆心
(B)切向加速度必定等于零
(C)法向加速度必定等于零 (D)总加速度必定不等于零
25.做匀速圆周运动的物体( )
(A) 速度不变
(B)加速度不变 (C)切向加速度等于零 (D)法向加速度等于零
26.试说明质点作何种
运动时,在
v0
的情况下(
a
t
,
a
n
分别表示切向加速度和法向加速
度)(1)
a
t
0,a
n
0
:( )
(2)
a
t
0,a
n
0
:(
)
27. 质点沿半径R作圆周运动,运动方程为
32t<
br>2
,则t时刻质点法向加速度大小为
( ),角速度为(
),切向加速度( )。
28. 半径为30cm的飞轮,从静止开始以0.50r
ads
2
的匀角加速度转动,则飞轮边缘上一点
在飞轮转过240
o
时切向加速度大小
a
t
=(
),法向加速度的大小
a
n
( )。
29. 在
一个转动的齿轮上,一个齿尖P做半径为R的圆周运动,其路程S随时间的变化规律
为
Sv<
br>0
t
1
2
bt
,其中
v
0
和b都
是正的常量,则t时刻齿间P的速度大小为:( ),
2
加速度大小为:(
)。
30.
竖直上抛的物体,在
t
1
时刻到达某一高度,则该处的高度是( )
t
2
时刻再次通过该处,
(A)
1111
gt
1
t
2
(B)
g(t
1
t
2
)
(C)
g(t
1
t
2
)
2
(D)
g(t
2
t
1
)
2
2222
31. 平抛运动在空中运动的总时间决定于( )
(A)初速度的大小 (B)抛体的质量 (C)抛出点与落地点的竖直距离
(D)抛出点
与落地点的水品距离。
32.初速度相等的两个抛射体,抛射仰角分别为
和
,且
(A)射高相等
(B)射程相等
(C)运行时间相等 (D)射高、射程和运行时间都不相等
2
,则他们的( )
33. 一质点作斜抛运动,如
忽略空气阻力,则当该质点的速度
v
与水平面夹角为
时,它的
切向
加速度大小为( ),法向加速度大小为( )
34.
一球以30ms的速度水平抛射,试求5s后加速度的切向分量,
a
t
(
)和法
向分量
a
n
( )
dv
dv
35.一质点做抛体运动,忽略空气阻力。回答是否变化?是否变化?
a<
br>n
是否变化?
dt
dt
36.
质点在XOY平面内作曲线运动,则质点速度正确的表达式为( CDE)
d|r|dr
drds
|
(D)
v
(E) (A)
v
(B)
v
(C)
v|
d
tdt
dtdt
(
dx
2
dy
2
)()
dtdt
37.质点作曲线运动,
r
表示位置矢量,<
br>v
表示速度,
a
表示加速度,
s
表示路程,
a
t
表示切
向加速度,对下列表达正确的是:( )
dvdv
drds
v
(3)
v
(4)
||a
t
(1)
||a
(2)
dtdt
dtdt
( A )只有(1),(4)是对的 (
B )只有(2),(4)是对的
(C)只有(2)是对的
(D)只有(1)(3)是对的
38. 一个质点在做圆周运动时,则有
( )
(E) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变
(F)
切向加速度可能不变,法向加速度一定改变
(G) 切向加速度可能不变,法向加速度不变
(H) 切向加速度一定改变,法向加速度不变
模块一
质点运动学
一、要点分析
(1)描述位置的条件和方法:
参照系:为描述物体运动而选的标准物
坐标系:在参照系中规定坐标的方法。(直角坐标系、极坐标系、自然坐标系)
质点:只有质量大小忽略的点。平动的物体通常看其质心。
(2)直角坐标系下运动描述的方法
位置矢量:参照系到质点的矢量
直角坐标系中的位置矢量:
rxiyjzk
222
r|r|xyz
位矢的大小:
方向:矢量方向的余弦:
xyz
cos
,cos
,cos
|r||r||r|
(质点从
A
点运动到
B
点)
位移:
rr
B
r
A
(
x
B
x
A
)
i
(
y
B
y
A
)
j
位移的大小与参照系的选择无关。
质
点位移的大小:
|
r|(x
2
x
1
)
2
(y
2
y
1
)
2
路程:S运动路径的长度
通常路程
S|r|
,有两
种情况取等号:(1)速度不变的直线运动,(2)当时间
t0
时
dr
v
r
2
r
1
r
dt
(瞬时速度)
速度:
v
(平均速度)
tt
S
速率: <
br>t
drds
|
瞬时速率:
v
|
(瞬
时速度的大小)
dtdt
易错点:
<
br>
(1)
r,dr
是不同的,
r
是
r
r
B
r
A
|r
B
||r
A
|,注意和
(2)r
是完全不同的
物理概念。
t0
时,rdr
(2)速度方向不变的直线运动,速率即速度的大小。但对其他运动来说,不是
同一个概念。
dv
v
2
v
1<
br>v
瞬时加速度:
a
加速度:平均加速度:
a
tt
dt
匀速直线运动
a0
1
2
匀加速直线运动:
vv
0
at
,
rr
0
v
0
tat
2
(3)圆周运动、极坐标、自然坐标
极坐标:用
(r,
)
来描述质点相对参照系的位置。
圆周运动的物体,如果将坐标建立在圆心位置,则
r
保持不变。
线量与角量的关系:
xrcos
,
yrsin
。
角速度:
lim
d
,
t0
tdt
v
r
d
d
2
dv
d
r
r
2
a
t
角加速度:
dtdt
dtdt
自然坐标系
自然坐标系:一个跟着物体运动的坐标系
它的定义如下:取两个相互垂直的矢量
,切向矢量
e
t
与运动轨道相切,法向矢量
e
n
与
e
t
垂直,且指向运动轨道的凹侧。
因为自然坐标系
下,参照系选在物体上,所以,自然坐标系是无法给出具体
的位置信息的,自然坐标系主要用来研究质点
的速度和加速度。
速度:
vve
t
dv
2
加速度:
aa
t
a
n
e
t
re
n
dt
dv
写成分量的形式:
a
t
(切向加速度----改变速度的大小,匀速运动时为0)
dt
a
n
2
r
(法向加速度----改变速度的方向,直线运动时为0)
222
|a|at
2
a
n
a
x
a
y
dv
dv
易错问题:切向加速度为
a
t
,不要
写成
a
t
dt
dt
二、自测训练
1.
一个物体在1秒内沿半径为R=1cm的圆周上从A点运动到B点,则物体的平均速度是
多少?
22
2.
一质点在平面上运动,已知质点位置矢量为
ratibtj
(a,b为常数,问,质点
作何种运动)。(何种运动,就是问速度的方向,大小是如何变化的)
3. 已知一质点的运动方程为
r2ti(2t
2
)j
求 (1)质点轨迹方程
(2)t=0,t=2s时的位置矢量
(3)t=0到t=2s质点的位移。平均速度
dx
2
d
y
2
4.质点以
v()()
沿X轴作直线运动,已知t=3s时,质点位
于
r(t)
处,则该
dtdt
质点的运动学方程为多少?
5.
一物体在位置
1
的速度是
v1
,加速度为
a
1
,如图所示,经过
t
时间后达到位
置
2
,其
速度为
v
2
,加速度为
a
2,则在
t
时间内的平均加速度是(
A
)
1
1
1
1
(v
2
v
1
)
(
B
)
(v
2
v
1
)
(C)
(a
2
a
1
)
(
D
)
(a
2
a
1
)
(A)
t
t22
6.
一质点沿
X
轴运动,
,
式中的
k
为常数。其加速度为
akt
(SI
)当
t0
时,
vv
0
,
xx
0
,
则质点的速度为(
),质点的运动方程为(
)。
7.
一质点作曲线运动,任一时刻的矢径为
r
,速度
为
v
,则在
t
时间内(
)
r
t
r
C.
|
r|
r
D.
平均速度为
t
A.
|
v|
v
B.
平均速度为
8.
一沿直线运动的物体,其速度与时间成反比,则其加速度大小与速度大小的关系
( )
( A )
与速度成正比(
B
)与速度平方成正比(
C
)与
速度成反比(
D
)与速度平方成反比。
9.
质点作曲线运动,<
br>r
表示位置矢量的大小,
S
表示路程,
a
表示加速度大小,则
下列各式
中正确的是:(
)
dvdrds
dv
a
(
B
)
v
(
C
)
v
(
D
)
(A)
a
dtdtdt
dt
10.
一辆汽车以
10
ms
的速率沿水平路面直前进,司机发现前方有一孩子开始刹车,以加速
2
度
-0.2ms
作匀减速运动,则刹车后
1min
内车的位移为(
)
m
11.
一质点沿半径为
R
的圆周运动一周回到原地
,
,
质点在运动过程中,位移大小为(
)
路程为(
)
12.
一作直线运动
的物体的运动规律是
xt
3
40t
,从时刻
t
11
到
t
2
4
间的平均速度
是(
)
13.
一质点沿
X
轴作直线运动,在
t
0
时,质点位于
x
0
2m
处,该质点的速度随时间变
化的
规律为
v123t
2
(
t
以秒计)。当质点瞬时静止时,其所在
位置为(
),加速
度为(
)
14.
一质点沿
X
轴作直线运动,它的运动学方程
为
x35t6t
2
t
3
(SI),
则:
(
1
)质点在
t=0
时刻的速度为
v
0
(
)
(
2
)加速度为零时,该质点的速度
v
(
)
15.
一质点的运动学方程为
xt
2
,<
br>y(t1)
2
,x
和
y
均以
m
为单位,
t
以
s
为单位,则
(
1
)质点的轨迹方程(
)
(
2
)在
t2s
是,质点的速度(
)和加速度(
)
16.
一物体在某瞬
间时,以初速度
v
0
从某点开始运动,在
t
时间内,经一长度为<
br>S
的曲线
路径后,又回到出发点,此时速度为
v
0
,则在这
段时间内(
1
)物体的平均速率为
(
);
物体的平均加速度为(
)
17.
物体通过两个连续相等的位移的平均速度大小分别
v
1
10ms
和
v
2
15ms
,若物体
作直线运动,则整个运动中物体的平均速度大小为(
)
18. 一个质点在做圆周运动时,则有 ( )
(A)
切向加速度一定改变,法向加速度也改变
(B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变
(C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变
(D)
切向加速度一定改变,法向加速度不变
19. 下列说法中正确的是:( )
(A) 作曲线运动的物体,必有切向加速度
(B) 作曲线运动的物体,必有法向加速度
(C) 具有加速度的物体,其速率必随时间改变
(D) 具有加速度的物体,必做曲线运动
20. 一物体作圆周运动,则( )
(A)
加速度方向必指向圆心 (B)切向加速度必定等于零
(C) 法向加速度比为零
(D)合加速度必不等于零
21. 质点作曲线运动,
r<
br>表示位置矢量,
v
表示速度,
a
表示加速度,
s
表示
路程,
a
t
表示
切向加速度,对下列表达正确的是:( )
dvdv
drds
v
(3)
v
(4)
||a
t
(1)
||a
(2)
dtdt
dtdt
( A )只有(1),(4)是对的 (
B )只有(2),(4)是对的
(C)只有(2)是对的
(D)只有(1)(3)是对的
22.下面各种判断中,错误的是( )
(A) 质点作直线运动时,加速度的方向和运动方向总是一致
(B)质点作匀速率圆周运动时,加速度的方向总是指向圆心
(C)质点作斜抛运动时,加速度方向恒定
(D)质点作曲线运动时,加速度方向总是指向曲线凹的一面
23.作匀变速圆周运动的物体( )
(A)法向加速度大小不变
(B)切向加速度大小不变
(C)总加速度大小不变 (D)以上说法都不对
24 .作圆周运动的物体( )
(A)加速的的方向指向圆心
(B)切向加速度必定等于零
(C)法向加速度必定等于零 (D)总加速度必定不等于零
25.做匀速圆周运动的物体( )
(A) 速度不变
(B)加速度不变 (C)切向加速度等于零 (D)法向加速度等于零
26.试说明质点作何种
运动时,在
v0
的情况下(
a
t
,
a
n
分别表示切向加速度和法向加速
度)(1)
a
t
0,a
n
0
:( )
(2)
a
t
0,a
n
0
:(
)
27. 质点沿半径R作圆周运动,运动方程为
32t<
br>2
,则t时刻质点法向加速度大小为
( ),角速度为(
),切向加速度( )。
28. 半径为30cm的飞轮,从静止开始以0.50r
ads
2
的匀角加速度转动,则飞轮边缘上一点
在飞轮转过240
o
时切向加速度大小
a
t
=(
),法向加速度的大小
a
n
( )。
29. 在
一个转动的齿轮上,一个齿尖P做半径为R的圆周运动,其路程S随时间的变化规律
为
Sv<
br>0
t
1
2
bt
,其中
v
0
和b都
是正的常量,则t时刻齿间P的速度大小为:( ),
2
加速度大小为:(
)。
30.
竖直上抛的物体,在
t
1
时刻到达某一高度,则该处的高度是( )
t
2
时刻再次通过该处,
(A)
1111
gt
1
t
2
(B)
g(t
1
t
2
)
(C)
g(t
1
t
2
)
2
(D)
g(t
2
t
1
)
2
2222
31. 平抛运动在空中运动的总时间决定于( )
(A)初速度的大小 (B)抛体的质量 (C)抛出点与落地点的竖直距离
(D)抛出点
与落地点的水品距离。
32.初速度相等的两个抛射体,抛射仰角分别为
和
,且
(A)射高相等
(B)射程相等
(C)运行时间相等 (D)射高、射程和运行时间都不相等
2
,则他们的( )
33. 一质点作斜抛运动,如
忽略空气阻力,则当该质点的速度
v
与水平面夹角为
时,它的
切向
加速度大小为( ),法向加速度大小为( )
34.
一球以30ms的速度水平抛射,试求5s后加速度的切向分量,
a
t
(
)和法
向分量
a
n
( )
dv
dv
35.一质点做抛体运动,忽略空气阻力。回答是否变化?是否变化?
a<
br>n
是否变化?
dt
dt
36.
质点在XOY平面内作曲线运动,则质点速度正确的表达式为( CDE)
d|r|dr
drds
|
(D)
v
(E) (A)
v
(B)
v
(C)
v|
d
tdt
dtdt
(
dx
2
dy
2
)()
dtdt
37.质点作曲线运动,
r
表示位置矢量,<
br>v
表示速度,
a
表示加速度,
s
表示路程,
a
t
表示切
向加速度,对下列表达正确的是:( )
dvdv
drds
v
(3)
v
(4)
||a
t
(1)
||a
(2)
dtdt
dtdt
( A )只有(1),(4)是对的 (
B )只有(2),(4)是对的
(C)只有(2)是对的
(D)只有(1)(3)是对的
38. 一个质点在做圆周运动时,则有
( )
(E) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变
(F)
切向加速度可能不变,法向加速度一定改变
(G) 切向加速度可能不变,法向加速度不变
(H) 切向加速度一定改变,法向加速度不变