人教版高中物理匀速直线运动的知识点
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
勻變速直線運動定義
勻變速直線運動是高中物理最基本,同時也是考察做多的一種運動形式。
物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內速度的變化量相等,這種運動就叫做勻變速直線運動。
也可定義為:沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫做勻變速直線運動。
勻變速直線運動圖像
在勻變速直線運動中,如果物體的速度隨著時間均勻增加,這個運動叫做勻加速直線運動;對應著加速度與速度方向相同。
如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動叫做勻減速直線運動;對應著加速
度與速度方向相反。
做勻變速直線運動的前提條件
物體到底在滿足什麼前提下才能做勻變速直線運動呢?
這個前提條件,主要是對比曲線運動的前提條件來說的。
物體作勻變速直線運動須同時符合下述兩條:
1,受恒外力作用(保證加速度方向大小不變);
2,合外力與初速度在同一直線上(保證物體運動方向不變)。
當合外力的方向與物體運動方向一致時,為勻加速直線運動;當合外力方向與物
體運動方向相反時,為勻減速直線運動。
勻變速直線運動的公式總結
勻變速直線運動有四個最基本公式,分別如下:
(1)勻變速直線運動速度與時間的關係公式
vt=v0+at
(2)勻變速直線運動位移與時間的關係公式
x=v0t+1/2at²
(3)勻變速直線運動位移與速度的關係公式
vt²-v0²=2ax
(4)位移與平均速度的關係公式
x=(vt+v0)·t/2
勻變速直線運動公式使用與選擇
一般來說,題目中含有t的時候,優先考慮的是第一個、第二個方程。
題目沒有時間t時,優先考慮的是第三個方程(位移和速度關係)。
從上述的四個公式中不難看出,研究勻變速直線運動主要是研究五個物理量:s、t、a、v0、vt,這五個物理量中只有三個是獨立的,可以任意選定。
只要其中三個物理量確定之後,另外兩個就確定了。
每個公式中只有其中的四個物理量,當已知某三個而要求另一個時,往往選定一個公式就可以了。
如果兩個勻變速直線運動有三個物理量對應相等,那麼另外的兩個物理量也一定對應相等。
例如:在忽略空氣阻力的條件下,豎直上拋物體的上升、回落過程對照:最小速度、加速度大小、位移大小相同,因此經歷時間和速度大小一定相同。
以上五個物理量中,除時間t外,s、v0、vt、a這四個量都是向量。
一般做題的過程中選定v0的方向為正方向,以t=0時刻的位移為零,這時s、vt和a的正負就都有了確定的物理意義。
當然,這是王尚個人的意見,有的老師喜歡規定a的方向為正方向,這也是可以的。
正方向的規定並不嚴格,但是我們在運
用上述四個公式的時候,必須帶入向量進行運算,否則就很容易導致計算錯誤。
勻變速直線運動中幾個常用的推論
在打點計時器及其紙帶資料處理的實驗中,我們用公式Δs=aT²來求加速度。
這說明任意相鄰相等時間內的位移之差相等。
這個結論可以推廣位:sm-sn=(m-n)aT²;
某段時間的中間時刻的即時速度等於該段時間內的平均速度,這個問題也總是出現在打點計時器的實驗題中,大家要注意。
提醒大家的是,某段位移的中間位置的即時速度不小於該段位移內的平均速度。
勻變速直線運動特例:自由落體運動
自由落體運動是一種常見且常考的運動模式,是一種特殊的勻變速直線運動。
這種運動的特點是初速度為零,加速度為g的運動模式。
地球表面附近的上空可看作是恒定的重力場.如不考慮大氣阻力,在該區域內的自由落體運動是勻加速直線運動.其加速度恒等於重力加速度g。
雖然地球的引力和物體到地球中心距離的平方成反比,但地球的半徑遠大于自由落體所經過的路程,所以引力在地面附近可看作是不變的,自由落體的加速度即
是一個不變的常量.
自由落體運動,是初速為零的勻加速直線運動。
初速度為零的勻變速直線運動規律
前1秒、前2秒、前3秒……內的位移之比為1∶4∶9∶……
第1個t內、第2個t內、……、第n個t內(相同時間內)的位移之比1:3:5:……:(2n-1)。
通過第1個s、第2個s、第3個s、……、第n個s(通過連續相等的位移)所需時間之比t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n。
對末速為零的勻變速直線運動,同樣也可以類比運用這些規律。