高中物理匀加速直线运动知识点
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匀变速直线运动知识点汇总
一、机械运动
一个物体相对于另一个物体的,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.
①运动是,静止是。②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。
二、参考系:
①描述一个物体是否运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化,由于所选的参考系并不是真正静止的,所以物体运动的描述只能是相对的。②描述同一运动时,若以不同的物体作为参考系,描述的结果③参考系的选取原则上是,但是有时选运动物体作为参考系,可能会给问题的分析、求解带来简便,
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,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体.
用来代替物体的有质量的点做.
质点没有形状、大小,却具有物体的全部质量。质点是一个理想化的,实际并不存在,是为了使研究问题简化的一种科学抽象。
把物体抽象成质点的条件是:
(1)作平动的物体由于各点的运动情况相同,可以选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动,可以当作质点处理。
(2)物体各部分运动情况虽然不同,但它的大小、形状及转动等对我们研究的问题影响极小,可以忽略不计(如研究绕太阳公转的地球的运动,地球仍可看成质点).由此可见,质点并非一定是小物体,同样,小物体也不一定都能当作质点.
【平动的物体不一定都能看成质点,{物体的形状与运动的距离相比不能忽略};转动的物体可能看成质点来处理{研究绕太阳公转的地球的运动}】
【能否看成质点一看研究问题,二看物理的形状与研究物体的关系】
【一个实际物体能否看成质点,决定于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小】
四、位置、位移与路程
1、位置:质点的位置可以用坐标系中的一个点来表示,在一维、二维、三维坐标系中表示为s(x) 、s (x,y) 、s (x,y,z)
2、位移:【矢量】
①位移是表示质点物理量.用从初位置指向末位置的有来表示,线段的长短表示位移的,箭头的方向表示位移的。
②位移是矢量,既有,又有。它的方向由初位置指向末位置.
注意:位移的方向不一定是质点的运动方向。如:竖直上抛物体下落时,仍位于抛出点的上方;弹簧振子向平衡位置运动时。③单位:m
3、路程【标量】:
路程是指质点所通过的的长度.路程是标量,只有,没有;
路程和位移是有区别的:一般地路程位移的大小,只有做运动时,位移的大小才等于路程.
五、速度
速度:表示质点的,是矢量。它的大小用位移和时间的比值定义,方向就是物体的;轨迹是曲线,则为该点的切线方向。
速率:在某一时刻物体速度的 叫做速率,速率是标量. 瞬时速度:由速度定义求出的速度实际上是平均速度,它表示运动物体在某段时间内的平均快慢程度,它只能粗略地描述物体的运动快慢,要精确地描述运动快慢,就要知道物体在某个时刻(或经过某个位置)时运动的快慢,因此而引入瞬时速度的概念。瞬时速度的含义:运动物体在 (或 )时的速度,叫做瞬时速度 平均速度:运动物体位移和所用时间的比值叫做平均速度。定义式:t
∆∆==x v 时间位移一 平均速率:平均速率等于路程与时间的比值。t
S v ==时间路程一 平均速度的大小不一定等于平均速率。 六、加速度
物理意义:描述 物理量(包括大小和方向的变化)。
大小定义:速度的变化与所用时间的比值。 定义式:a=t
v v t v 0t -=∆∆(即单位时间内速度的变化)a 也叫做 。
加速度是矢量:现象上与速度变化方向相同,本质上与质点所受合外力方向一致。
判断质点作加减速运动的方法:是加速度的方向与速度方向的比较,若同方向表示 。若反方向表示 。
【速度增加加速度可能减小】
七、基本公式
两个基本公式(规律): V t = V 0 + at x = v o t +at 2
及几个重要推论:
1、 推论:V t 2 -V 02 = 2ax (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 ==
t
x (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 t/ 2 =V ==t x ≤ V s/2 = 匀速:V t/2 =V s/2 ; 匀加速或匀减速直线运动:V t/2 4、 X 第t 秒 = X t -X t-1= (v o t +a t 2) -[v o ( t -1) +a (t -1)2]= V 0 + a (t -) 5、初速为零的匀加速直线运动规律 ①在1t 末 、2t 末、3t 末……ns 末的速度比为1:2:3……n ; ②在1t 、2t 、3t ……nt 内的位移之比为12:22:32……n 2; ③在第1t 内、第 2t 内、第3t 内……第nt 内的位移之比为1:3:5……(2n-1); ④从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为1::)23-……( ⑤通过连续相等位移末速度比为1:2:3……n 6、 匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动.(先考虑减速至停的时间). 八、竖直上抛运动:(速度和时间的对称) 分过程:上升过程匀减速直线运动,下落过程初速为0的匀加速直线运动. 全过程:是初速度为V 0加速度为-g 的匀减速直线运动。 (1)上升最大高度:H = (2)上升的时间:t= (3)上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向(忽略阻力) (4)上升、下落经过同一段位移的时间相等。(忽略阻力) (5)从抛出到落回原位置时间:t =2 g V o (忽略阻力) (6)适用全过程S = V o t -g t 2 ; V t = V o -g t ; V t 2-V o 2 = -2gS (S 、V t 的正、负号的理解)(7) 有空气阻力时上升时间与下降时间和无法与自由落体上升与下降时间和比较(阻力大小如已知可以计算) 九、物理学史 1、亚里士多德物体下落快慢由重力决定的(错的) 2、伽利略揭示了亚里士多德理论的内部矛盾,重物与轻物下落的同样快(合理外推-得出结论) 伽利略的探究过程:提出问题-猜想-数学推理-实验验证-合理外推-得出结论 十、实验规律: 1、使用电磁打点计时器与电火花计时器区别 电磁打点计时器(4-6V 低压交流电源)、 电火花计时器(220V 交流电源) 2、通过打点计时器在纸带上打点(或照像法记录在底片上)来研究物体的运动规律 3、实验中应挂合适的砝码(砝码过多速度过快,过少速度太慢) 初速无论是否为零,只要是匀变速直线运动的质点,就具有下面两个很重要的特点: 在连续相邻相等时间间隔内的位移之差为一常数;∆s = aT 2(判断物体是否作匀变速运动的依据)。 中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度 (运用V 可快速求位移) 【注意】:⑴是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。∆s = aT 2 ⑵求的方法 V = 2T s s t s 2v v v v n 1n t 0t/2+==+= =+平 ⑶求a 方法: ① ∆s = aT 2 ②3+N S 一N S =3 aT 2 ③ Sm 一Sn=( m-n) aT 2 (4)画出图线根据各计数点的速度,图线的斜率等于a ; 4、识图方法: 一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点 探究匀变速直线运动实验: 右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O ,然后每5个点取一个计数点A 、B 、C 、D …。(或相邻两计数点间有四个点未画出)测出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3 … 利用打下的纸带可以: ⑴求任一计数点对应的即时速度v :如T s s v c 232+=(其中记数周期:T =5×0.02s=0.1s ) ⑵利用上图中任意相邻的两段位移求a :如2 23T s s a -= ⑶利用“逐差法”求a :()()23216549T s s s s s s a ++- ++= ⑷利用v -t 图象求a :求出A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的即时速度,画出如图的v-t 图线,图线的斜率就是加速度a 。 【注意】: 点 a. 打点计时器打的点还是人为选取的计数点距离 b. 纸带的记录方式,相邻记数间的距离还是各点距第一个记数点的距离。