勻速直線運(yùn)動(dòng)和變速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)的路徑叫做物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線的運(yùn)動(dòng),叫做直線運(yùn)動(dòng)。按受力的不同可分勻速直線運(yùn)動(dòng);勻變速直線運(yùn)動(dòng)(包括勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng),以及自由落體,豎直上、下拋運(yùn)動(dòng));變速直線運(yùn)動(dòng)。

1勻變速直線運(yùn)動(dòng)

  1.平均速度V平=s/t(定義式)

  2.速度位移關(guān)系式Vt2-Vo2=2as

  3.中間時(shí)刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2

  4.末速度Vt=Vo+at

  5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2

  6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

  7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}

  8.實(shí)驗(yàn)用推論Δs=aT2 {Δs為連續(xù)相鄰相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差}

  9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時(shí)間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。

  注:(1)平均速度是矢量;

  (2)物體速度大,加速度不一定大;

  (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;

  (4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點(diǎn)、位移和路程、參考系、時(shí)間與時(shí)刻s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時(shí)速度。

1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的兩個(gè)推論

  1、任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔(T)內(nèi)位移之差為一恒量,即

  

  2、 對(duì)于初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),有如下特殊規(guī)律:

  

  

  (3)第一個(gè)T內(nèi),第二個(gè)T內(nèi),第三個(gè)T內(nèi),…,位移的比為

  SⅠ∶SⅡ∶SⅢ∶…∶SN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)

  

  

  關(guān)注:

  對(duì)物體作勻減速運(yùn)動(dòng)至末速為零,常逆向視為初速為零的同加速度大小的勻加速運(yùn)動(dòng)。解題相當(dāng)方便實(shí)用。

1自由落體運(yùn)動(dòng)

  1.初速度Vo=0

  2.末速度Vt=gt

  3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計(jì)算)

  4.推論Vt2=2gh

  注:(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),遵循勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律;

  (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。

1豎直上拋運(yùn)動(dòng)

  1.位移s=Vot-gt2/2

  2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

  3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs

  4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點(diǎn)算起)

  5.往返時(shí)間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時(shí)間)

  注:(1)全過(guò)程處理:是勻減速直線運(yùn)動(dòng),以向上為正方向,加速度取負(fù)值;

  (2)分段處理:向上為勻減速直線運(yùn)動(dòng),向下為自由落體運(yùn)動(dòng),具有對(duì)稱性;

  (3)上升與下落過(guò)程具有對(duì)稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。

1追及和相遇問(wèn)題

  追及、相遇問(wèn)題是運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律的典型應(yīng)用.兩物體在同一直線上的追及、相遇或避免碰撞中的關(guān)鍵問(wèn)題是:兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間同一位置.因此應(yīng)分別研究?jī)晌矬w的運(yùn)動(dòng),列方程,然后利用時(shí)間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系求解.

  1、追及

  關(guān)鍵是分析兩物體的速度關(guān)系,追和被追兩者的速度相等常是能追上、追不上、二者距離有極值的臨界條件.做勻減速運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí),兩者速度相等了,追者位移仍小于被追著位移,則永遠(yuǎn)追不上,此時(shí)兩者間距離最小;若兩者速度相等時(shí),兩物體到達(dá)同一位置,則恰能追上,也是二者避免碰撞的臨界條件;若二者速度相等時(shí)追者速度仍大于被追者速度,則被追者還有一次追上追者的機(jī)會(huì),其間速度相等時(shí)二者的距離有一個(gè)較大值.

  再如初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體追同向勻速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí),當(dāng)二者速度相等時(shí),二者有最大距離,位移相等即追上.

  2、相遇

  同向運(yùn)動(dòng)的兩物體追及即相遇.相向運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)各自發(fā)生的位移的絕對(duì)值的和等于開始時(shí)兩物體間的距離時(shí)即相遇.

  解題方法指導(dǎo):

  (1)要養(yǎng)成根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動(dòng)示意圖的習(xí)慣.特別對(duì)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),畫出草圖可使運(yùn)動(dòng)過(guò)程直觀,物理圖景清晰,便于分析研究.

  (2)因追及和相遇問(wèn)題至少涉及兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,對(duì)描述他們運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理量,如速度、加速度、位移等必須選擇同一參考系,一般選大地為參考系.

  (3)若用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解追及和相遇問(wèn)題,?珊(jiǎn)化求解過(guò)程,但應(yīng)注意將兩物體對(duì)地物理量(速度、加速度、位移)轉(zhuǎn)化為相對(duì)物理量的方法.在追及問(wèn)題中,常把被追物體作為參考系,這樣追趕物體相對(duì)被追物體的各物理量就可表示為,,,且式中各物理量(矢量)的符號(hào)都應(yīng)以統(tǒng)一的正方向進(jìn)行確定.

  (4)有些問(wèn)題用圖像來(lái)分析或利用二次函數(shù)求極值的數(shù)學(xué)方法來(lái)處理較為簡(jiǎn)便.


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