初中物理竞赛基础教程:物体的运动、速度
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第5讲物体的运动速度
5.1 学习提要
5.1.1 机械运动和参照物
1. 机械运动
一个物体相对于另一个物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。机械运动是宇宙最普遍的现象。
2. 参照物
在研究机械运动时,说物体是运动还是静止,要看是以另外的哪个物体作标准。这个被选作标准的物体就是参照物。参照物的选取是任意的,选取的参照物不同,对运动的描述往往不同。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。在研究地面上物体的运动时,通常以地面或固定在地面上的物体为参照物。
3. 运动的相对性
对同一物体的运动情况,若选取不同的参照物,对其运动情况的描述可能是不同的。例如:列车在铁道上行驶,地上的人看到列车上的某乘客在与列车一起运动,而列车上邻座的乘客以列车为参照物,则认为该乘客并没有动,这就是运动描述的相对性。
5.1.2 匀速直线运动、匀速直线运动的速度及路程
1. 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,这种运动就叫做匀速直线运动。匀速直线运动是机械运动中最简单的运动形式。
实际物体的运动情况比较复杂,很难找到真正做匀速直线运动的物体,但很多实际运动在一定条件下可以近似看成是匀速直线运动。例如:汽车沿平直公路从A地驶向B地,在途中一段时间内,汽车的运动可以看成是匀速直线运动。在商场或大型超市,人随自动扶梯一起运动也可看作是匀速直线运动。
2. 速度
速度是用来描述物体运动快慢的物理量。
在匀速直线运动中,物体运动速度的大小等于运动物体通过的路程与所用时间的比值。用公式可以表示为。式中v表示物体运动的速度,s表示物体运动的路程,t表示物体运动的时间。物体运动速度的大小在数值上等于单位时间内通过的路程。
在国际单位制中,路程的单位是米(符号是m),时间的单位是秒(符号是s),则速度的单位就是米/秒(符号是m/s)。常用的速度单位还有千米/小时(符号是km/h),它们之间的换算关系是:1m/s = 3.6km/h。
3. 路程
路程就是运动物体经过的轨迹的长度。由于匀速直线运动的方向不变,速度大小也不变,因此物体运动的路程与时间成正比,即。
5.1.3 变速直线运动、变速直线运动的平均速度
1. 变速直线运动
物体沿一条直线运动,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。
做变速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程一般不相同,所以它的运动速度是变化的。
2. 平均速度
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