第三讲 物体的运动

第三讲 物体的运动

成都石室联合中学·周伟

知识分类：

机械运动——机械运动、参照物、运动和静止

的相对性、直线运动与曲线运动

匀速直线运动——匀速直线运动、匀速直线运

动的速度、匀速直线运动公式及其应用

变速直线运动——变速直线运动、变速直线运

动的平均速度、测物体平均速度的常用方法

知识要点和基本方法

一、机械运动

一切物体都处于不停的运动中。 运动：

（1）哲学范畴：物质的存在形式及其固有属性。它包括宇宙中所发生的一切变化过程，从简单的位置变动起直到思维止。运动同物质是不可分离的。物质不能脱离运动而存在；运动也不能离开物质而存在，它只能由一种形态转化为另一形态，运动是绝对的、永恒的，静止则是有条件的、暂时的和局部的，因而是相对的。 根据现代科学已达到的认识，物质运动的基本形式有五种：机械的、物理的（包括分子热运动、电磁运动、基本粒子和原子核运动等）、化学的、生物的和社会的运动形式。

（2）自然科学中，有时运动仅指机械运动。 机械运动：一个物体相对另一个物体的位置变化。机械运动是各种运动中最简单、最基

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本的一种运动形式。

注意：所谓物体位置发生变化，是对另一个假定不动的物体而言。 机械运动分类：

按物体运动轨迹——直线运动和曲线运动 按物体运动快慢——匀速运动和变速运动。变速运动根据运动快慢的变化情况分为加速运动和减速运动。

注意：描述和研究物体运动时，要注意运动轨迹、运动快慢等特点。 二、参照物

1、参照物：在研究物体的运动时，假定不动而被选做标准的物体，叫做参照物。

原则上讲，任何物体都可以被选作参照物。在具体问题中如何选取参照物，要以描述和研究问题简单、方便为原则。在研究地面附近物体的运动时，通常以地面或相对地面不动的物体为参照物。通过在描述物体的运动时，如果没有特别说明，一般都是以地面为参照物。 注意：选用不同的参照物描述同一物体的运动时，物体的速度、路程可能不同，但同一物体的运动时间一定相同，在计算物体的运动情况时常以此作为列方程的根据。 2、运动的相对性：

对同一物体的运动情况，选取不同的参照物，对它运动情况的描述是不同的。 三、匀速直线运动

物体在一条直线上运动，如果在任何相等的时间内，通过的路程都相等，这种运动叫做匀速直线运动。

速度：

（1）速度是用来描述物体运动快慢的物理量。 注意：描述物体运动快慢的方法（1）t一定比较S；（2）S一定比较t。

（2）定义：单位时间内物体通过的路程。

V=S/t

（3）单位：m/s；km/h

1m/s=3.6km/h 注意：速度是矢量。

标量（“无向量”）——只有大小、没有方向的量。如长度、密度、温度等。 矢量——既有大小、又有方向的量。

一些物体的速度

大陆移动速度 5～7cm/年 头发生长速度 0.27～0.4mm/天 比赛用马的速度可达 15m/s

喷气式客机速度可达 683m/s（超音速度） 远程炮弹的速度可达 983m/s 同步卫星在赤道上空的速度 3070m/s 第一宇宙速度（环绕速度） 7900m/s 第二宇宙速度（脱离速度） 11200m/s 第三宇宙速度（人造天体离开太阳系所需的最低速度） 16 700m/s 无线电波的速度 3×108

m/s 光在真空中的速度 3×108m/s

匀速直线运动的图象：

物体的运动情况不仅可以用公式表示，还可以用图象来表示，利用图象描述、研究物体的运动情况，是物理学的重要方法之一。 1． 速度---时间图象

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反映运动物体的速度随时间而变化的关系的图象。

匀速直线运动的速度不随时间改变，它的速度图象是一条与横轴平行的直线。

Ⅰ和Ⅱ分别表示V=5m/s和V=2m/s的匀速直线运动。在同一个坐标平面上，图象的直线在纵轴上的距离越大，表示速度越大。

应用速度图象可以求出物体在任何时间的路程。

例：一个骑自行车的人以3m/s的速度做匀速直线运动，速度图象如图所示，求他在3s内的路程。

根据公式S=Vt，必须用时间和速度相乘，图象中画有斜线的长方形的“面积”，表示的就是这个路程的大小，这里的“面积”底的单位是秒，高的单位是m/s，这个面积的单位是m而不是“m2”。 2． 路程—时间图象

匀速直线运动的路程s是时间t的正比例函数s=vt

图象中直线Ⅰ是速度为1.5m/s的匀速直线运动，直线Ⅱ是速度为3m/s路程图象。通过较象可以求出任意时间内的路程。

可以根据直线的倾斜程度（斜率）表示出速度的大小。

例：图中是一架民航机的路程图象。从这个图象求出（1）飞机在30分钟内的路程，（2）飞行700km所用时间（3）画出飞行速度图象。

四、变速度运动

物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内通过的路程并不相等，这种运动叫做变速直线运动。

为了使问题简化，可以把变速直线运动当成匀速运动来处理，从而引入平均速度的概念。

变速度运动的平均速度是物体在某段时间内通过的路程与所用时间的比。V=S/t 注意：平均速度是表示物体在某段时间或某一

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段路程中运动的平均快慢程度，所以，它只能粗略地从整体上描述物体运动的快慢，而不能反映每个时刻物体运动的快慢。

五、有关相对运动问题

例题讲解：

例1：有两列火车都停在站台上，如果你是坐在其中一列火车上，而且你的窗口正好对着对面的火车，过一会儿当其中一列火车启动时，你从窗口上会看到两列火车的相对位置发行变

化。这时你能判断是哪列火车启动了吗？为什么？

解析：不能。因为火车的启动是以地面作为参照物的，由于你只能看到对面的列车，而看不到地面和地面上不动的物体，所以只能以自己的列车为参照物，因此不论哪列火车启动了，都会认为是对面的火车启动了。

例：有一个人正在向东行走，有一辆汽车也在向东行驶并超过了行人，以什么为参照物人是向东运动的？以汽车为参照物人是怎样运动

的？

解析：以地面为参照物，人是向东运动的；以行驶的汽车为参照物，人是向西运动的。 例：A、B两地相距S=100km，甲、乙两人分别从两地骑自行车同时出发，相向而行，行驶速度都是V1=20km/h。假如有一只不知疲倦的蜜蜂来回飞行于甲、乙之间，飞行的速度是V2=30km/h。问：在从甲、乙两人出发到他们相遇的这段时间内，蜜蜂飞行了多少路程？ 分析：本题的核心——蜜蜂飞行的时间就等于

甲、乙两人骑国车行驶的时间。

设相遇时，甲、乙两人骑车行驶的时间为t

t?s2v?100km/h?2.5h

12?20km 蜜蜂飞行的路程：

S\\?v2t?30km/h?2.5h?75km

综合练习

1．有一汽球停在空中不动，一位刚从飞机上跳

下来的跳伞员，看到的气球在向上运动，他选定的参照物是（ ）

A．气球 B.飞机 C.自己 D.地球 2．甲、乙、丙三辆汽车同时在一条东西方向的大街上行驶。甲车上的人看到丙车相对于甲车向西运动，乙车上的人看到甲、丙两辆车都相对乙车向东运动，而丙车上的人看到路边树木向西运动。关于这三辆车行驶的方向，以下各说法中正确的是（ ）

A． 甲车必定向东行驶 B.乙车必定向西行驶 C． 丙车可能向西行驶

D． 三辆车行驶的方向可能是相同

3.路旁的观察者测得风向是东风，风速是6m/s，此时他看到一列直线行驶的火车冒出的白烟恰好是竖直向上的，则这列火车是向 方向行驶，行驶速度是 km/h。（东 21.6） 4．甲、乙、丙三人顺风骑自行车前进，甲感到吹的是逆风，丙感到吹的是顺风。若甲、乙、丙的速度分别是V甲、V乙、V丙，它们与风速V风之间的在小关系是 。（V甲>V乙=V风>V丙）

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5．甲、乙两列火车，车长分别为l1、l2，在相邻的两条轨道上，甲车以速度V1向东匀速行驶，乙车以速度V2向西匀速行驶，则甲、乙两列火车从相遇到离开所需的时间为 。 6．如图所示是四个物体沿直线运动时的运动图象，其中能够表示物体做匀速直线运动的速度图象是（ABC）

7．图中给出了两个物体做直线运动的速度图象。其中图线甲与横轴平行，图线乙为通过原点的直线。由图可知（A D） A． 甲做匀速直线运动 B． 甲处于静止 C． 乙做匀速直线运动 D． 乙做加速直线运动

8．成渝高速公路全长330km，由重庆开往成都的汽车运行2h刚好驶过全程中点，此时司机观察座位前的速度计为70km/h，相当于 m/s。为尽早到达成都，汽车提速成后仅用100min跑完剩下的一半路程。那么，该车从重庆到成都行驶的平均速度为 m/s。（19.4 25） 9．天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大，也就是说，宇宙在膨胀。不同星体的退行速度V和它们离我们的距离r成正比，即V=Hr，式中H为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测定。为解释上述现象，有人提