风沙运动和沙波纹演化的实时模拟：一种基于风沙物理学的方法

Wang N, Hu BG. Real-time simulation of aeolian sand movement and sand ripple evolution: A method based on the physics of blown sand. JOURNAL OF COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 27(1): 135-146 Jan. 2012. DOI 10.1007/s11390-012-1212-5

风沙运动和沙波纹演化的实时模拟：一种基于风沙物理学的方法

风沙运动和沙波纹演化的实时模拟是一项具有挑战性的研究课题。本文针对自然界中广泛存在的风沙运动，提出了一种基于物理的建模和模拟方法。该方法可以动态、实时的合成多种类型的沙床地形，并且能够绘制具有高度真实感的风沙流。与计算机图形学中已有的水力侵蚀、热力风化、化学风化等相关工作相比，本文是风力侵蚀模型在计算机图形学中的首次应用。具体说来，本文在模型方法、实现方法、绘制效果及应用三方面进行了创新：

在模型方法上，本文的建模方法主要借鉴了风沙物理学中单个沙粒的运动力学机制。该力学机制在风沙物理学中已经受到广泛的关注和研究，而在计算机图形学中却是第一次得到应用。本文的建模方法将整个模型划分为四个子模型：风沙流子模型、沙床子模型、植被子模型和风场子模型。其中风沙流子模型表示运动中的沙粒，沙床子模型表示静止的沙粒，二者在模拟过程中可以相互转化，并共同组成了模拟环境中的所有沙粒。本文将风沙物理学中最重要的沙粒运动机制引入模型当中，例如跃移、相继跃移、蠕移和沙床崩塌；同时为了实现三维的实时模拟和可视化，对模型中某些难以承受的内容进行了适当简化，例如简化植被子模型和风场子模型。通过调节各种物理参数，例如风速、风向、表面粗糙度等，该方法可以得到多种类型的、符合物理机制的沙床地形。

在实现方法上，本文中的模拟和绘制均尽可能在图形处理单元（GPU）中实现，充分利用了GPU的高性能和可编程灵活性，在提高了性能的同时又减轻了CPU的计算负担，避免了数据在CPU和GPU之间的传输，实现了三维沙漠场景动态、实时的演变模拟和可视化。 在绘制效果及应用上，本文利用了沙波纹和沙丘的几何相似特性，以及模拟生成沙床的包裹（wrap）特性，提出了一种简单有效的合成大规模沙漠场景的方法。其中沙床地形部分（静止的沙粒）采用分层数据结构表示，通过绘制沙丘和沙波纹两个尺度的地形高度场来绘制沙漠地形；风沙流（运动的沙粒）采用软粒子精灵技术，分两个尺度对跃移沙粒和悬移沙粒进行了运动模拟和可视化。通过最终绘制出的场景和动画可以反映出，该方法简单有效，符合风沙物理机制和视觉原理，可以用于大规模沙漠场景的参数化合成。

实验部分通过若干模拟实验以及最后的绘制效果表明，本文提出的方法可以有效的模拟大量沙粒的运动以及沙波纹的演化过程。实验结果不仅在绘制效果上真实，而且具有动态、实时、模拟过程符合物理机理、模拟结果参数可控等优点，因而具有广泛的应用价值。

本文的研究工作早期是在shader model 3.0的基础上实现的。当时的GPU架构还不能有效处理序列分配和释放（serial allocation and deallocation）、分散写（scattered write）等问题，因此模型中沙粒的生成和死亡、高度场更新等应用还不得不依赖于CPU。后来shader Model 4.0中几何着色器（geometry shader）的出现给其中一些问题带来了新的解决方案，但是几何着色器图元生成的效率并不高，解决大规模的运算问题还不理想。而shader Model 5.0中计算着色器（compute shader）的出现有望使得本文的方法能够完全在GPU上执行。尽管关于GPU通用计算的实用性Intel和NVIDIA两大厂商还在争论不休，但可以肯定的是，对于以计算机图形学为应用背景、模拟后需要立即绘制的应用问题，GPU的优势则是毋庸置疑的。鉴于这一点，未来的工作可以在实现方法上进一步改进，以实现模拟和绘制完全在GPU上进行，预计这将进一步提升模拟和绘制的规模及效率。另外可以使用模拟生成的沙波纹高度场作为参考高度场，借鉴07年Zhou等人提出的手绘草图合成地形的方法，交互式合成沙漠场景。

高中物理运动学公式总结

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高中物理运动学公式总结 一、质点的运动——直线运动。 1）匀变速直线运动。 1、平均速度；t x V =定义式平均速率；t s V = 2、有用推理ax Vo Vt 222=- 3、中间时刻速度；202V Vt V Vt +==平 4、末速度Vt=V0+at 5、中间位置速度2 2220Vt V Vx += 6、位移 t 2t 2a t 0t t 2V V V s =+==平 7、加速度t V Vt a 0 +=（以V0为正方向，a 与V0同向[加速]a ?0,反向则a ＜0） 8、实验推论；S1-S2=S3-S2=S4-S3= =?x=a t 2 9、初速度为0n 个连续相等的时间内s 的比；s1:s2:s3 :Sn=1:3:5 :（2n-1） 10、初速度为0的n 个连续相等的位移内t 之比； t1:t2:t3 :tn=1:（12-0）:（23-）: :（1--n n ） 11、a=t n m Sn Sm 2--（利用上个段位移，减少误差---逐差法） 12、主要物理量及单位：初速度V0= s m ；加速度a=s m 2；末速度Vt= s m 1s m =h k m 注； 1平均速度是矢量， 2物体速度大，加速度不一定加大 2)自由落体运动 1初速度V0=0 2末速度Vt=gt 23下落高度）位置向下计算从00(22V g h t = 4推论t 2V =2gh 注； 1自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律。

初二物理机械运动练习题

初二物理机械运动练习 题 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

初二物理机械运动练习题 一、填空题（35分） 1.物理学把 ______________________________叫做机械运动。 2.在研究物体做机械运动时，被选来作为标准的物体叫，同一个物体是运动还是静止的.取决于。这就是运动与静止的相对性. 3.我国古书《套买曜》上记载有：“人在舟中闭牖（门窗）而坐，舟行而人不觉”这是运动的的生动描述，其中“舟行”是以为参照物，“人不觉”是以为参照物. 4.乘客坐在行驶的火车上，以火车为参照物人是的，以路旁的树木为参照物时，人是. 5.平时所说“月亮躲进云里”是以为参照物，说“乌云遮住了月亮”是以为参照物.我国发射的风云二号通讯卫星相对是静止的.相对于是运动的.人们常说地球在公转的同时自转着，“公转”是以为参照物，自转又是以为参照物. 6.空中加油机在空中给歼击机加油的过程中，若以为参照物，他们都是运动的，若以加油机为参照物，歼击机是的. 7.“旭日东升”是以为参照物的，“日落西山”是以为参照物的. 8.坐在甲车里的人，看见路边树木向北运动，他是以为参照物.他看到并排的乙车静止，若以树为参照物，乙车是的.

9.长征三号火箭运载同步卫星升空，此时，以地球为参照物，卫星是的，以火箭为参照物，卫星是的，当卫星脱离火箭绕地球运转时，以地球 为参照物，卫星是的，以火箭为参照物，卫星是的. 10.小红骑自行车在公路上行驶，当天虽无风，但小红骑在车上觉得刮了西风，以小红为参照物，空气是向运动的，以地面为参照物，小红向行驶. 11. 我们唱的歌“月亮在白莲花般的云朵里穿行”是以为参照物. 12．研究地面上物体的运动时，一般选________做参照物。 13．车里的人看路边的树向后退是以________做参照物。 14．乘客坐在行驶的火车上，以火车为参照物。人是________，以路旁的树木为参照物，人是________的。 15．太阳从东方升起，是以________为参照物。月亮在云间穿行，这时我们是以________为参照物。 16．以________为参照物，人造地球同步卫星是静止的，以________为参照物，人造地球同步卫星是运动的。 二、判断题(每小题2分，共16分) 1.在研究机械运动时，必须选择地面或地面上静止不动的物体为参照物. （） 2.一个物体是运动的还是静止的，取决于所选取的参照物. （） 3.运动是绝对的，静止是相对的（） 4.自然界中不存在绝对静止的物体. （） 5.我们说小车在平直的公路上做匀速直线运动，这种运动是相对的. （） 6.研究物体做机械运动时，可以任意选择某一物体为参照物，但它一定要是静止的.（）

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第一部分：运动学公式 第一章 1、平均速度定义式：t x ??=/υ ① 当式中t ?取无限小时，υ就相当于瞬时速度。 ② 如果是求平均速率，应该是路程除以时间。请注意平均速率是标量；平均速 度是矢量。 2、两种平均速率表达式（以下两个表达式在计算题中不可直接应用） ③ 如果物体在前一半时间内的平均速率为1υ，后一半时间内的平均速率为2υ， 则整个过程中的平均速率为2 2 1υυυ+= ④ 如果物体在前一半路程内的平均速率为1υ，后一半路程内的平均速率为2υ， 则整个过程中的平均速率为2 12 12υυυυυ+= ⑤ ??? ????====t x t x 路 位时间路程平均速率时间位移大小平均速度大小 3、加速度的定义式：t a ??=/υ ⑥ 在物理学中，变化量一般是用变化后的物理量减去变化前的物理量。 ⑦ 应用该式时尤其要注意初速度与末速度方向的关系。 ⑧ a 与υ同向，表明物体做加速运动；a 与υ反向，表明物体做减速运动。 ⑨ a 与υ没有必然的大小关系。

第二章 1、匀变速直线运动的三个基本关系式 ⑩ 速度与时间的关系at +=0υυ ? 位移与时间的关系2 02 1at t x + =υ (涉及时间优先选择，必须注意对于匀减速问题中给出的时间不一定就是公式中的时间，首先运用at +=0υυ，判 断出物体真正的运动时间) ? 位移与速度的关系ax t 22 02=-υυ （不涉及时间，而涉及速度） 一般规定0v 为正，a 与v 0同向，a ＞0(取正)；a 与v 0反向，a ＜0（取负) 同时注意位移的矢量性，抓住初、末位置，由初指向末，涉及到x 的正负问题。 注意运用逆向思维： 当物体做匀减速直线运动至停止，可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动。 （1）深刻理解： ?? ?要是直线均可。运动还是往返运动，只轨迹为直线，无论单向 指大小方向都不变加速度是矢量，不变是 加速度不变的直线运动 （2）公式 （会“串”起来） 222122 022 02200t x t t v v v ax v v t at t v x at v v += ?=-??? ???+=+=得消去基本公式 ① 根据平均速度定义V =t x =??? ??? ?=?++=++=+=+2000002 02122)(2121t t v t a v v v at v v at v t at t v ∴V t/2 =V = V V t 02 +=t x ② 推导： 第一个T 内 2021aT T v x +=I 第二个T 内 212 1 aT T v x +=∏ 又aT v v +=01 ∴?x =x Ⅱ-x Ⅰ=aT 2 故有，下列常用推论： a ，平均速度公式：()v v v += 02 1 b ，一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：()v v v v t += =02 2 1

高中物理运动学公式总结

高中物理运动学公式总结 一、质点的运动——直线运动。 1）匀变速直线运动。 1、平均速度；t x V =定义式平均速率；t s V = 2、有用推理ax Vo Vt 222=- 3、中间时刻速度；202V Vt V Vt +==平 4、末速度Vt=V0+at 5、中间位置速度2 2220Vt V Vx += 6、位移 t 2t 2a t 0t t 2V V V s =+==平 7、加速度t V Vt a 0 +=（以V0为正方向，a 与V0同向[加速]a ?0,反向则a ＜0） 8、实验推论；S1-S2=S3-S2=S4-S3=ΛΛ=?x=a t 2 9、初速度为0n 个连续相等的时间内s 的比；s1:s2:s3ΛΛ:Sn=1:3:5ΛΛ:（2n-1） 10、初速度为0的n 个连续相等的位移内t 之比； t1:t2:t3ΛΛ:tn=1:（12-0）:（23-）:ΛΛ:（1--n n ） 11、a=t n m Sn Sm 2--（利用上个段位移，减少误差---逐差法） 12、主要物理量及单位：初速度V0= s m ；加速度a=s m 2；末速度Vt=s m 1s m =h k m 注； 1平均速度是矢量， 2物体速度大，加速度不一定加大 2)自由落体运动 1初速度V0=0 2末速度Vt=gt 23下落高度）位置向下计算从00(22 V g h t = 4推论t 2V =2gh 注； 1自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律。

2a=g=s 2m ≈10s 2m (重力加速度在赤道附近较小，在高山处比平底小，方向竖直向下）3) 竖直上抛运动 1位移S=Vot-22 gt 2末速度Vt=Vo-gt 3有理推论02 2V Vt -=-2gs 4上升最大高度Hm= g Vo 22（从抛出到落回原位置的时间） 5往返时间g t Vo 22= 注； 1全过程处理：是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值。 2分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性。 称性上升与下落过程具有对3：1如在同点，速度等值反向。 2上升过程经过两点所用时间与下落过程经过这两点所 用时间相等。 物理规律汇总 1）相互作用力 1重力 【1】方向竖直向下，但不一定与接触面垂直，不一定指向地心。（除赤道与两级） 【2】重力是由地球的引力而产生，但重力≠引力(除两级) 2弹力 【1】绳子的拉力方向总是沿着绳，且指向绳子收缩的方向。、 【2】同一根绳子上的力相同。 【3】杆的力可以是拉力，也可以是推力。方向可以沿各个方向。 3摩擦力 【1】摩擦力不一定是阻力，也可以使动力。 【2】受滑动摩擦力的物体也可能是静止的。 【3】受静摩擦力的物体也可能是运动的。 2）牛顿运动定律 1力是改变物体运动状态的原因， 2力是产生加速度的原因， 3物体具有加速度，则物体一定具有加速度，物体具有加速度，则一定受力。 4质量是惯性大小的唯一量度， 5物体具有向下的加速度时，物体处于失重状态， 6物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态。 打点计时器

初二物理机械运动教案

初二物理机械运动 教学目标： 1.认识机械运动的现象?? 2.会选择参照物描述机械运动，会根据对运动的描述指明参照物．知道运动和静止是相对的? 3.会运用速度公式解决问题? 机械运动的兴趣引入（如宏观的天体运动或微观的分子运动） 教学重难点： 1.参照物选择? 2.平均速度的测量和计算 知识点一：正确使用刻度尺测量物体的长度（量程、最小分度值）? 测量长度的常用工具：刻度尺。刻度尺的使用方法：①注意刻度标尺的零刻度线、最小分度值和量程；②测量时 刻度尺的刻度线要紧贴被测物体，位置要放正，不得歪斜，零刻度线应对准所测物体的一端；③读数时视线要垂直于 尺面，并且对正观测点，不能仰视或者俯视。 长度的单位：在国际单位制中，长度的基本单位是米(m)，其他单位有：千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。 1．测量长度的工具有：，，，测量长度的主要工具是，使用刻 度尺前应观察①，②，③， 2．国际单位制中，长度的主要单位是，常用单位是， ⑴ = m = cm, ⑵ 720s = min = h,⑶ 36min = h = s, 3.某同学用如图所示的方法测量细钢丝的直径，把细钢丝紧密排绕在铅笔上，绕32圈后用刻度尺量线圈长度为 cm ,细钢丝的直径是 mm。 4.如图所示，请你写出圆柱体的直径为 cm， 5．⑴为了测量一张纸的厚度，小刚数出了100张相同的纸 张，压齐后，用刻度尺测出了100张纸的厚度为1cm，则一张 纸的厚度大约为μm。 ⑵把细铜丝在铅笔上紧密排绕n圈，测出了这段线圈的总长 度为L，则细铜丝的直径为。⑶小明想知道自己 脉搏跳动一次所间隔的时间，他用停表测量，在1min内脉搏 跳动了72次，则脉搏跳动一次大约需 s。 知识点二：时间的测量 表盘上有长的秒针和短的分针，秒针转一圈通常是30s和60s 两种，常用停表的分度值有两种和，停表上边的按钮用来旋紧 发条和控制表秒的转动。小表盘一周量度30min，分度值为. 在做“测平均速度”的实验时，停表的示数如图所示， 该停表所示的时间为min s．

高中物理运动学公式总结

高中物理运动学公式总结 一、质点的运动——直线运动。 1）匀变速直线运动。 1、平均速度； t x V = 定义式平均速率； t s V = 2、有用推理ax Vo Vt 22 2 =- 3、中间时刻速度；2 2V Vt V Vt += =平 4、末速度Vt=V0+at 5、中间位置速度2 2 2 2 Vt V Vx += 6、位移 t 2t 2 a t 0t t 2 V V V s = +==平 7、加速度t V Vt a 0 += （以V0为正方向，a 与V0同向[加速]a ?0,反向则a ＜0） 8、实验推论； S1-S2=S3-S2=S4-S3= =? x=a t 2 9、初速度为0n 个连续相等的时间内s 的比；s1:s2:s3 :Sn=1:3:5 :（2n-1） 10、初速度为0的n 个连续相等的位移内t 之比； t1:t2:t3 :tn=1:（12-0）:（23- ）: :（ 1-- n n ） 11、a= t n m Sn Sm 2 --（利用上个段位移，减少误差---逐差法） 12、主要物理量及单位：初速度V0=s m ；加速度a=s m 2 ；末速度Vt= s m 1 s m =3.6 h km 注； 1平均速度是矢量， 2物体速度大，加速度不一定加大 2)自由落体运动 1初速度V0=0 2末速度Vt=gt 23下落高度 ） 位置向下计算 从00(2 2 V g h t = 4推论t 2 V =2gh

注； 1自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律。 2a=g=9.8s 2 m ≈10s 2 m (重力加速度在赤道附近较小，在高山处比平底小，方向竖直向下） 3)竖直上抛运动 1位移S=V o t- 22 gt 2末速度Vt=V o-gt 3有理推论0 2 2 V Vt -=-2gs 4上升最大高度H m= g Vo 22 （从抛出到落回原位置的时间） 5往返时间g t Vo 2 2= 注； 1全过程处理：是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值。 2分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性。 称性上升与下落过程具有对 3：1如在同点，速度等值反向。 2上升过程经过两点所用时间与下落过程经过这两点所 用时间相等。 物理规律汇总 1）相互作用力 1重力 【1】方向竖直向下，但不一定与接触面垂直，不一定指向地心。（除赤道与两级） 【2】重力是由地球的引力而产生，但重力≠引力(除两级) 2弹力 【1】绳子的拉力方向总是沿着绳，且指向绳子收缩的方向。、 【2】同一根绳子上的力相同。 【3】杆的力可以是拉力，也可以是推力。方向可以沿各个方向。 3摩擦力 【1】摩擦力不一定是阻力，也可以使动力。 【2】受滑动摩擦力的物体也可能是静止的。 【3】受静摩擦力的物体也可能是运动的。 2）牛顿运动定律 1力是改变物体运动状态的原因， 2力是产生加速度的原因， 3物体具有加速度，则物体一定具有加速度，物体具有加速度，则一定受力。 4质量是惯性大小的唯一量度， 5物体具有向下的加速度时，物体处于失重状态， 6物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态。

初二物理机械运动知识点

初二物理机械运动知识点 望远镜能使远处的物体在近处成像，其中伽利略望远镜目镜是凹透镜，物镜是凸透镜;开普勒望远镜目镜物镜都是凸透镜。接下来小编整理了初二物理学习相关内容，希望能帮助到您。初二物理机械运动知识点一、长度和时间的测量 1.长度的单位：在国际单位制中，长度的基本单位是米(m)，其他单位有：千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(m)、纳米(nm)、1km=1 000m;1dm=0.1m;换算关系：1cm=0.01m;1mm=0.001m;1m=0.000 001m;1nm=0.000 000 001m。 2.测量长度的常用工具：刻度尺。刻度尺的使用方法：①注意刻度标尺的零刻度线、最小分度值和量程; ②测量时刻度尺的刻度线要紧贴被测物体，位置要放正，不得歪斜，零刻度线应对准所测物体的一端; ③读数时视线要垂直于尺面，并且对正观测点，不能仰视或者俯视。 3.时间的单位：国际单位制中，时间的基本单位是秒(s)。时间的单位还有小时(h)、分(min)。换算关系：1h=60min 1min=60s。 4.测量值和真实值之间的差异叫做误差，我们不能消除误差，但应尽量减小误差。误差的产生与测量仪器、测量方法、测量的人有关。减少误差方法：多次测量求平均值、选用精密测量工具、改进测量方法。误差与错误区别：误差不是错误，错误不该发生能够避免，误差永远存在不能避免。二、运动的描述 1.机械运动：物理学中把

物体位置变化叫做机械运动。 2.参照物：在研究物体的运动时，选作标准的物体叫做参照物。参照物的选择：任何物体都可做参照物，应根据需要选择合适的参照物(不能选被研究的物体作参照物)。研究地面上物体的运动情况时，通常选地面为参照物。选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。三、运动的快慢 1.比较物体运动快慢的方法：在相同时间内，物体经过的路程越长，它的速度就越快---观众方法物体经过相同的路程，所花的时间越短，它的速度越快---裁判方法 2.速度：路程与时间之比叫做速度，速度是表示物体运动快慢的物理量。速度的单位：国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号为m/s 或ms-1，交通运输中常用千米每小时做速度的单位，符号为km/h 或kmh-1，换算关系：1m/s=3.6km/h。计算公式：v=ts 其中：s路程米(m);或千米(km) t时间秒(s);或小时(h) v速度米/秒(m/s);或千米/小时(km/h) v=ts，变形可得：s=vt，t=vs。 四、测量平均速度 1.测量原理：平均速度计算公式v=ts。如何学好初中物理? 一、端正学习态度很多同学都会有过这样的疑虑，为什么上课听得懂，而课下却不会做?如果要想学好物理，第一条就要好好学习，就是要敢于吃苦，要珍惜时间，要有不屈不挠学习精神。树立信心，坚信自己能够学好任何课程，坚信能量的转化和守恒定律，坚信有几分付出，就应当有几分收获。那么功夫究竟如何下呢?在学习过程中应该要做到哪些具体要求，应该要注意哪

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第一章 1、平均速度定义式：t x ??=/υ ① 当式中t ?取无限小时，υ就相当于瞬时速度。 ② 如果是求平均速率，应该是路程除以时间。请注意平均速率与平均速度在大小上面的区别。 2、两种平均速率表达式（以下两个表达式在计算题中不可直接应用） ③ 如果物体在前一半时间内的平均速率为1υ，后一半时间内的平均速率为2υ，则整个过程中的 平均速率为2 2 1υυυ+= ④ 如果物体在前一半路程内的平均速率为1υ，后一半路程内的平均速率为2υ，则整个过程中的 平均速率为2 12 12υυυυυ+= ⑤ ??? ????====t x t x 路位时间路程平均速率时间位移大小平均速度大小 3、加速度的定义式：t a ??=/υ ⑥ 在物理学中，变化量一般是用变化后的物理量减去变化前的物理量。 ⑦ 应用该式时尤其要注意初速度与末速度方向的关系。 ⑧ a 与υ同向，表明物体做加速运动；a 与υ反向，表明物体做减速运动。 ⑨ a 与υ没有必然的大小关系。 第二章 1、匀变速直线运动的三个基本关系式 ⑩ 速度与时间的关系at +=0υυ ? 位移与时间的关系2 02 1at t x + =υ (涉及时间优先选择，必须注意对于匀减速问题中给出的时间不一定就是公式中的时间，首先运用at +=0υυ，判断出物体真正的运动时间) 一般规定0v 为正，a 与v 0同向，a ＞0(取正)；a 与v 0反向，a ＜0（取负) 同时注意位移的矢量性，抓住初、末位置，由初指向末，涉及到x 的正负问题。 注意运用逆向思维： 当物体做匀减速直线运动至停止，可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动。 （1）深刻理解： ? ??要是直线均可。运动还是往返运动，只轨迹为直线，无论单向指大小方向都不变 加速度是矢量，不变是加速度不变的直线运动 （2）公式 （会“串”起来）

初二物理第一章机械运动教案

初中物理——第一章机械运动 科学之旅 有趣有用的物理 1.牛顿和苹果的故事 2.天空为什么是蓝色的？ 3.彩虹是怎样形成的，为什么会有7种颜色？ 4.冰棍为什么会冒气？冒出的气是向上还是向下？ 5.保险丝的应用 6.汽车观后镜的设计 怎样学习物理 1.善于观察，乐于动手 2.勤于思考，重在理解 3.联系实际，联系社会 兴趣是最好的老师，学习物理最重要的是培养对这一学科的兴趣 第1节长度和时间的测量 教学重点 正确使用测量工具测量长度和时间 教学难点 1.正确记录测量结果 2.误差和错误的区别 教学过程 一、导入新课 学校每年都会举行田径运动会，田赛中通常以距离的长短来论成绩，这就要进行长度的测量；在径赛中通常以时间的长短来论成绩，这又要进行时间的测量。请大家思考，时间和长度的测量都要用到那些工具？这些工具又如何使用呢？

二、推进新课 （一）长度的单位 想一想在小学学过的长度单位有哪些？它们之间的换算关系是怎样的？自学课本知道还有哪些新的单位？ 单位换算方法： 单位间的换算关系采用等量代替法，即先照写数值，然后乘以单位间的换算关系，并注意结果尽量用科学计数法。如： cm cm 5 71025.110125125nm --?=?=换算过程为：“数不变，单位换，进行算” 例1.以下是小亮同学做的长度单位换算的几个算式，请指出他在换算过程中的错误，并写出正确算式 (1)15.2m=5.2m ?100cm=520cm (2)6.5?106 um=6.5?106 ?106 -=6.5m （二）长度的测量

1.正确使用刻度尺 (1)分度值：是刻度尺上相邻两条刻度线间的长度，也叫这把刻度尺的精确度或准确度、最小刻度值。 (2)实际估读时，一定要估读到分度值的下一位。 (3) 对于一个测量结果，其倒数第一位是估读值，倒数第二位所对应的单位就是刻度尺的分度值。 (4) 一个测量结果是由准确值和估读值还有单位组成的. 2.使用刻度尺之前要“三观察” (1)观察零刻度线的位置在哪里，是否磨损；如果磨损可重新确定一刻度线为起始刻度线。 (2)观察量程是多少，实际情况中可根据具体情况，选择合适量程的刻度尺。 (3)观察分度值是多大，据不同情况和要达到的精确度，选择分度值合适的刻度尺 3.使用刻度尺测量物体的长度要“三会” (1)会放：刻度尺的零刻度线或重新确定的起始刻度线要与被测物体的起始端对齐，刻度尺有刻度线的一边要贴近被测物体且与被测长度平行，不能放倾斜。 (2)会读：读数时视线要与刻度尺的尺面垂直，眼睛不可倾斜，在精确测量时要估读到分度值的下一位。 (3)会记：记录测量结果是由数字和单位组成的，无单位的记录结果是毫无意义的。 例2．用厚刻度尺测木块的长度,其中方法正确的是 ( )

高一物理运动学公式整理(打印部分)

惠水民族中学高一年级针对有关物理公式、规律的归类（部分） 第一部分：运动学公式 第一章 1、平均速度定义式：t x ??=/υ ① 当式中t ?取无限小时，υ就相当于瞬时速度。 ② 如果是求平均速率，应该是路程除以时间。请注意平均速率与平均速度在大 小上面的区别。 2、两种平均速率表达式（以下两个表达式在计算题中不可直接应用） ③ 如果物体在前一半时间内的平均速率为1υ，后一半时间内的平均速率为2υ， 则整个过程中的平均速率为2 2 1υυυ+= ④ 如果物体在前一半路程内的平均速率为1υ，后一半路程内的平均速率为2υ， 则整个过程中的平均速率为2 12 12υυυυυ+= ⑤ ??? ? ? ? ?====t x t x 路位时间路程平均速率时间位移大小平均速度大小 3、加速度的定义式：t a ??=/υ ⑥ 在物理学中，变化量一般是用变化后的物理量减去变化前的物理量。 ⑦ 应用该式时尤其要注意初速度与末速度方向的关系。 ⑧ a 与υ同向，表明物体做加速运动；a 与υ反向，表明物体做减速运动。 ⑨ a 与υ没有必然的大小关系。 第二章 1、匀变速直线运动的三个基本关系式 ⑩ 速度与时间的关系at +=0υυ ? 位移与时间的关系2 02 1 at t x + =υ (涉及时间优先选择， 必须注意对于匀减速问题中给出的时间不一定就是公式中的时间，首先运用at +=0υυ，判 断出物体真正的运动时间)

例1：火车以h km v /54=的速度开始刹车，刹车加速度大小2/3s m a =，求经过 3s 和6s 时火车的位移各为多少？ ? 位移与速度的关系ax t 2202=-υυ （不涉及时间，而涉及速度） 一般规定0v 为正，a 与v 0同向，a ＞0(取正)；a 与v 0反向，a ＜0（取负) 同时注意位移的矢量性，抓住初、末位置，由初指向末，涉及到x 的正负问题。 注意运用逆向思维： 当物体做匀减速直线运动至停止，可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动。 例2：火车刹车后经过8s 停止，若它在最后1s 内通过的位移是1m ，求火车的加速 度和刹车时火车的速度。 （1）深刻理解： ?? ?要是直线均可。 运动还是往返运动，只 轨迹为直线，无论单向 指大小方向都不变加速度是矢量，不变是加速度不变的直线运动 （2）公式 （会“串”起来） 2 2212 2022 02200t x t t v v v ax v v t at t v x at v v += ?=-??? ???+=+=得消去基本公式 根据平均速度定义V = t x = ??? ? ? ? ?=?++=++=+=+ 2000002 02122) (2121t t v t a v v v at v v at v t at t v ∴V t/ 2 =V = V V t 02 += t x 例3、物体由静止从A 点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上做匀减速直线运动，最后停止于C 点，如图所示，已知AB=4m ，BC=6m ，整个运动用时10s ，则沿AB 和BC 运动的加速 度a1、a2大小分别是多少？ C B

初二物理机械运动练习题(含答案解析)-

第二章机械运动——长度时间测量、运动描述习题 1、关于长度的测量，下列说法中正确的是（） A．两个人测量方法都正确，他们测同一物体的长度，测得的数值一定相同 B．一个人测量方法正确，多次测量同一物体的长度，测得的数值一定相同 C．两个人测量同一物体长度，测得的数值不同，其中至少有一个人测量方法错误 D．两个人测量同一物体长度，测得的数值不同，两人的测量方法可能都正确 2、在校运动会上，裁判员要测量运动员的跳远成绩，下列测量工具中合适的是（） A．分度值是1的米尺 B．分度值是1，长30m的皮卷尺 C．分度值是1，长30m的钢卷尺 D．游标长尺 3、某实验小组用同一把最小分度值为厘米的刻度尺测量同一物体的长度，在下列记录的数据中正确的是（） A．6.2分米B．62厘米C．6.20分米D．620.0毫米4、一列蒸汽火车在做匀速直线运动，在远处的人看见火车头上冒出的烟是竖直向上的．这是由于（） A．当时外界无风 B．火车顺风行驶，车速与风速大小相同 C．烟的喷出口是竖直向上的

D．烟有惯性 5、某乘客坐在一列火车里，他看见窗外另一列火车向正东方向行驶，则下列判断错误的是（） A．乘客坐的火车一定向西行驶 B．乘客坐的火车可能向东行驶 C．乘客坐的火车可能向西行驶 D．窗外的火车有可能静止 6、“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还．两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山．”这是唐代诗人李白《早发白帝城》中的诗句．从物理学的角度看，我们说乘船的人是静止的，所选的参照物是（） A．彩云B．轻舟C．高山D．两岸 7、（2011?济宁）如图所示，木块的长度为． 8、为测量书本中一张纸的厚度，有位同学这样做：先测整个课本的厚度，结果为0.7，然后他翻到课本的最后一页，看到页码为178，他计算得到纸的厚度为：0.72÷178=0.004． （1）他计算中存在的错误是：； （2）正确的计算应当是：． 9、（2005?江西）在做“测平均速度”的实验时，停表的示数如图所示， 该停表所示的时间为s．

第二章-物理运动学基本公式(经典版)

?基本公式： ?①速度公式：v t=v0+at ?②位移公式：s=v0t+at2 ?③速度位移公式：v t2-v02=2as ?推导公式： ?①平均速度公式：V= ?②某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度： ?③某段位移的中间位置的瞬时速度公式： ?无论匀加速还是匀减速，都有 ?④匀变速直线运动中，在任意两个连续相等的时间T内的位移差值是恒量， ?即ΔS=S n+l–S n=aT2=恒量。 ?⑤初速为零的匀变速直线运动中的比例关系（设T为相等的时间间隔，s为相等的位移间隔）： ?Ⅰ、T末、2T末、3T末……的瞬时速度之比为：v1：v2：v3：……：v n=1：2：3：……：n ?Ⅱ、1T内、2T内、3T内……的位移之比为：s1：s2：s3：……：s n=1：4：9：……：n2

?Ⅲ、第一个T内、第二个T内、第三个T内……的位移之比为：sⅠ：sⅡ：sⅢ：……：s N=1：3：5：……：(2N-1) ?Ⅳ、前一个s、前两个s、前三个s……所用的时间之比为：t1：t2：t3：……：t n=1：……： ?Ⅴ、第一个s、第二个s、第三个s……所用的时间之比为tⅠ、t Ⅱ、tⅢ：……：t N=1：……： ?追及相遇问题： ?①当两个物体在同一直线上运动时，由于两物体的运动情况不同，所以两物体之间的距离会不断发生变化，两物体间距会越来越大或越来越小，这时就会涉及追及、相遇或避免碰撞等问题。 ?②追及问题的两类情况： ?Ⅰ、速度大者减速（如匀减速直线运动）追速度小者（如匀速运动）： Ⅱ、速度小者加速（如初速度为零的匀加速直线运动）追速度大者（如

匀速运动）： ?③相遇问题的常见情况： ?Ⅰ、同向运动的两物体追及即相遇 ?Ⅱ、相向运动的物体，当各自发生的位移大小和等于开始时两物体的距离时即相遇

(完整版)初二物理机械运动知识点汇总和难点解析

初二物理机械运动知识点汇总和难点解析 一、长度和时间 1.长度 长度是物理学中的基本物理量。 （1）长度单位：在国际单位制中，长度的单位是米（用m表示）。常用的长度单位还有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等。 千米（km）、米（m）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）相邻之间都是千进位（103），1km=103m，1m=103mm=106μm=109nm；米（m）、分米（dm）、厘米（cm）相邻之间都是十进位，1m=10dm=100cm。 （2）长度测量 1)测量工具：长度的测量是最基本的测量。测量长度的常用测量工具有刻度 尺、三角板、卷尺等。用于精密测量的，还有游标卡尺、千分尺等。 2）正确使用刻度尺 a.使用前要注意观察零刻度线、量程和分度值。量程是指测量工具的测量范围；分度值是指相邻两刻度线之间的长度，零刻线是否被磨损,如图(1)所示。 b. 正确放置刻度尺。零刻度线对准被测长度的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行，不能歪斜(如图(2)中“刻度尺怎样放置”)；如因零刻度线 量程（30cm） 零刻度线分度值（1mm） 0102030cm 数字单位(厘米) 图(1) 图(2)

磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时(如图(2)中“零刻度线磨损怎么办”)，切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。 c. 读数时，视线应与尺面垂直（如图（2）中“眼睛如何观察刻度线”）。 d. 记录数据要由数字和单位组成，没有单位的记录是毫无意义的（如1.5m 、35cm 等）；要估读到最小刻度的下一位（如图（3）所示，上图读数为3.80cm,下图读数为3.38cm ）。 3）长度的估测：在平时， 大家应多积累生活方面的知识，估测物体长度也是生活积累的一个方面。如黑板的长度大概2.5m 、课桌高0.7m 、课本高30cm,篮球直径24cm 、铅笔芯的直径1mm 、一只新铅笔长度20cm 、 手掌宽度1dm 、墨水瓶高度6cm 等等。 4）特殊的测量方法 长度测量除了用刻度尺进行测量外，在一些特殊条件或被测物体非常细小等情况下，可以采用特殊测量手段。 如：a.测量细铜丝的直径、纸张的厚度等微小量时，经常用累积法（当被测长度较小，测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来，用刻度尺测量之后再求得单一长度）。 例一：测量纸张的厚度，可以把许多张叠在一起，并记下总张数n （400），用毫米刻度尺测出n 张纸的厚度L （2cm ），则一张纸的厚度为L/n （0.005cm ），如图（4）a 所示。 例二：测量细铜丝的直径时，可以把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n 圈(30)成螺线管，用刻度尺测出螺线管的长度L （5cm ），则细铜丝直径为L/n （0.17cm ）。 图（3）刻度尺的读数 a.测量纸张厚度 b ．测量细铜丝直径 图（4）

高一物理运动学专题复习

高一物理运动学专题复习 知识梳理： 一、机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式． 二、参照物 为了研究物体的运动而假定为不动的物体，叫做参照物． 对同一个物体的运动，所选择的参照物不同，对它的运动的描述就会不同，灵活地选取参照物会给问题的分析带来简便；通常以地球为参照物来研究物体的运动． 三、质点 研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素，对问题的研究没有影响或影响可以忽略，为使问题简化，就用一个有质量的点来代替物体．用来代管物体的有质量的做质点．像这种突出主要因素，排除无关因素，忽略次要因素的研究问题的思想方法，即为理想化方法，质点即是一种理想化模型． 四、时刻和时间 时刻：指的是某一瞬时．在时间轴上用一个点来表示．对应的是位置、速度、动量、动能等状态量． 时间：是两时刻间的间隔．在时间轴上用一段长度来表示．对应的是位移、路程、冲量、功等过程量．时间间隔=终止时刻－开始时刻。 五、位移和路程 位移：描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的矢量． 路程：物体运动轨迹的长度，是标量．只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。 六、速度 描述物体运动的方向和快慢的物理量． 1．平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即V ＝S/t ，单位：m ／ s ，其方向与位移的方向相同．它是对变速运动的粗略描述．公式V =（V 0＋V t ）/2只对匀变速直线运动适用。 2．瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧．瞬时速度是对变速运动的精确描述．瞬时速度的大小叫速率，是标量． 3．速率：瞬时速度的大小即为速率； 4．平均速率：质点运动的路程与时间的比值，它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。 七、匀速直线运动 1．定义：在相等的时间里位移相等的直线运动叫做匀速直线运动． 2．特点：a ＝0，v=恒量． 3．位移公式：S ＝vt ． 八、加速度 1．加速度的物理意义：反映运动物体速度变化快慢．．．．．． 的物理量。 加速度的定义：速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值，即a = t v ??=t v v ?-1 2。 加速度是矢量。加速度的方向与速度方向并不一定相同。 2．加速度与速度是完全不同的物理量，加速度是速度的变化率。所以，两者之间并不存在“速度大加速度也大、速度为0时加速度也为0”等关系，加速度和速度的方向也没有必然相同的关系，加速直线运

高中物理基础知识 总结18 几种典型的运动模型

高考物理知识点总结18 几种典型的运动模型：追及和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等及类似的运动 两个基本公式(规律)：V t = V 0 + a t S = v o t + 12 a t 2 及几个重要推论： (1)推论：V t 2 －V 02 = 2as （匀加速直线运动：a 为正值匀减速直线运动：a 为正值） (2) A B 段中间时刻的即时速度: V t/ 2 = V V t 02+=s t （若为匀变速运动）等于这段的平均速度 (3) AB 段位移中点的即时速度:V s/2 = v v o t 2 2 2 + V t/ 2 =V =V V t 02+=s t =T S S N N 21++= V N ≤V s/2 = v v o t 222+ 匀速：V t/2 =V s/2 ; 匀加速或匀减速直线运动：V t/2

初二物理 机械运动(一)同步练习题及答案

机械运动（一） 一、知识概述 本周我们将学习物质的简单运动. 知道机械运动；知道运动和静止的相对性；知道匀速直线运动；理解速度的概念和公式. 二、重难点知识归纳及解析 （一）运动的描述 1、机械运动 一个物体相对于另一个物体位置的改变，叫做机械运动，通常简称为运动。 机械运动是最简单的运动。 2、参照物 要描述一个物体是运动的还是静止的，要先选定一个标准物体作参照，这个选定的标准物体叫参照物。 3、参照物的选择 研究某物体是运动还是静止要事先选作标准的物体（假定为不动的物体）。

（1）参照物是人为假定不动的，不是真正不动的。自然界不存在绝对不动的物体。 （2）同一物体，由于选择不同的参照物，其运动描述结果往往是不同的。 （3）参照物可以任意选择，但为了研究问题方便，应该选择最合适的物体作参照物，在研究地面上的物体运动时，我们常把地面或相对地面静止的物体作为参照物，在研究运动的车上的物体运动时，可以选运动的车厢为参照物。选取的参照物不同，对同一物体的运动的分析和计算方法也就不同，巧妙地选取参照物，往往可以使解题过程大大简化。 （4）参照物不能选研究对象本身，因为它不是另一个物体，而是同一物体。如果以研究对象为参照物，则研究对象永远是静止的。 4、运动和静止的相对性 宇宙中的一切物体都在运动着，绝对不动的物体是没有的。我们平常说的一个物体是静止的，另一个物体是运动的，都是指这个物体相对于一个被选作标准的物体，即相对于参照物的位置是否发生了变化。若物体相对于参照物的位置不变，即我们说物体是静止的；若物体相对于参照物的位置不断改变，那我们说物体是运动的。可见运动和静止都是相对而言的，选取的参照物不同，得到的结论也可能不同。因此，我们说的运动和静止都是相对的，不事先选择参照物，说物体运动还是静止没有意义，也是不对的。 5、运动的分类 直线运动——经过的路线是直线的运动叫做直线运动。 曲线运动——经过的路线是曲线的运动叫做曲线运动。 例1、甲、乙、丙三人各驾一架直升飞机，从他们自己乘坐的飞机里往外看，甲看见丙的飞机匀速上升，乙看见甲的飞机匀速下降，丙看见楼房和乙的飞机都匀速上升，则这三架飞机相对于地面的运动情况是（） A．甲、乙匀速上升，丙匀速下降 B．甲、丙匀速下降，乙静止 C．甲、乙、丙均匀速下降 D．甲、乙、丙均匀速上升

高中物理 匀变速直线运动公式整理大全

高中物理 匀变速直线运动公式整理大全 一．基本规律： v =t s １． a =t v v t 0- v =20t v v + at v v t +=0 02 1at t v s +=221at t v v t 2 += t v t 2 2022v v as t -= 注意：基本公式中（１）式适用于一切变速运动，其余各式只适用于匀变速直线运动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 。 二．匀变速直线运动的两个重要规律： １．匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度： 即2t v =v = =t s 20t v v + ２．匀变速直线运动中连续相等的时间间隔内的位移差是一个恒量： 设时间间隔为T ，加速度为a ，连续相等的时间间隔内的位移分别为S １，S ２，S ３，……S N ； 则?S=S 2－S 1=S 3－S 2= …… =S N －S N －1=aT 2 注意：设在匀变速直线运动中物体在某段位移中初速度为0v ，末速度为t v ，在位移中点的瞬时速度为2 s v ，则中间位置的瞬时速度为2s v =2 220t v v + 无论匀加速还是匀减速总有2t v =v =20t v v +＜2s v =2 220t v v +

三．自由落体运动和竖直上抛运动： v= 2 t v 2 gt 2 t v 总结：自由落体运动就是初速度 v=0，加速度a=g的匀加速直线运动． （１）瞬时速度gt v t - 2 02 1 gt t v s- = （３）重要推论2 2v v t - = - 总结：竖直上抛运动就是加速度g a- =的匀变速直线运动． 四．初速度为零的匀加速直线运动规律： 设T为时间单位（可能是分钟、或小时、天、周）则有： （１）１s末、２s末、３s末、……ns末的瞬时速度之比为： ｖ1∶ｖ2∶ｖ3∶……：ｖn=1∶2∶3∶……∶n 同理可得:１T末、２T末、３T末、……nT末的瞬时速度之比为： ｖ1∶ｖ2∶ｖ3∶……：ｖn=1∶2∶3∶……∶n （２）１s内、２s内、３s内……ｎs内位移之比为： S1∶S2∶S3∶……：S n=12∶22∶32∶……∶n2 同理可得:１T内、２T内、３T内……ｎT内位移之比为： S1∶S2∶S3∶……：S n=12∶22∶32∶……∶n2 （３）第一个１s内，第二个２s内，第三个３s内，……第n个1s内的位移之比为：SⅠ∶SⅡ∶SⅢ∶……：S N=1∶3∶5∶……∶（2n－1） 同理可得:第一个T内，第二个T内，第三个T内，……第n个T内的位移之比为：SⅠ∶SⅡ∶SⅢ∶……：S N=1∶3∶5∶……∶（2n－1） （４）通过连续相等的位移所用时间之比为： t1∶t2∶t3∶……：t n=1∶（1 2-）∶（2 3-）∶………∶（1 - -n n）