高考物理知識(shí)點(diǎn):勻變速直線運(yùn)動(dòng)
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2019-05-09 11:26:03
一、【概念及公式】
沿著一條直線,且加速度方向與速度方向平行的運(yùn)動(dòng),叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。如果物體的速度隨著時(shí)間均勻減小,這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。如果物體的速度隨著時(shí)間均勻增加,這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
s(t)=1/2?at^2+v(0)t=【v(t)^2-v(0)^2】/(2a)={【v(t)+v(0)】/2}*t
v(t)=v(0)+at
其中a為加速度,v(0)為初速度,v(t)為t秒時(shí)的速度 s(t)為t秒時(shí)的位移
速度公式:v=v0+at
位移公式:x=v0t+1/2at2;
位移---速度公式:2ax=v2;-v02;
條件:物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)須同時(shí)符合下述兩條:
受恒外力作用
合外力與初速度在同一直線上。
二、【規(guī)律】
瞬時(shí)速度與時(shí)間的關(guān)系:V1=V0+at
位移與時(shí)間的關(guān)系:s=V0t+1/2?at^2
瞬時(shí)速度與加速度、位移的關(guān)系:V^2-V0^2=2as
位移公式 X=Vot+1/2?at ^2=Vo?t(勻速直線運(yùn)動(dòng))
位移公式推導(dǎo):
�、庞捎趧蜃兯僦本運(yùn)動(dòng)的速度是均勻變化的,故平均速度=(初速度+末速度)/2=中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度
而勻變速直線運(yùn)動(dòng)的路程s=平均速度*時(shí)間,故s=[(v0+v)/2]?t
利用速度公式v=v0+at,得s=[(v0+v0+at)/2]?t=[v0+at/2]?t=v0?t+1/2?at^2
⑵利用微積分的基本定義可知,速度函數(shù)(關(guān)于時(shí)間)是位移函數(shù)的導(dǎo)數(shù),而加速度函數(shù)是關(guān)于速度函數(shù)的導(dǎo)數(shù),寫成式子就是ds/dt=v,dv/dt=a,d2s/dt2=a
于是v=∫adt=at+v0,v0就是初速度,可以是任意的常數(shù)
進(jìn)而有s=∫vdt=∫(at+v0)dt=1/2at^2+v0?t+C,(對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)),顯然t=0時(shí),s=0,故這個(gè)任意常數(shù)C=0,于是有
s=1/2?at^2+v0?t
這就是位移公式。
推論 V^2-Vo^2=2ax
平均速度=(初速度+末速度)/2=中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度
△X=aT^2(△X代表相鄰相等時(shí)間段內(nèi)位移差,T代表相鄰相等時(shí)間段的時(shí)間長度)
X為位移。
V為末速度
Vo為初速度
三、【初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)系】
⑴重要比例關(guān)系
由Vt=at,得Vt∝t.
由s=(at^2)/2,得s∝t^2,或t∝2√s.
由Vt^2=2as,得s∝Vt^2,或Vt∝√s.
�、苹颈壤�
①第1秒末、第2秒末、……、第n秒末的速度之比
V1:V2:V3……:Vn=1:2:3:……:n。
推導(dǎo):aT1 : aT2 : aT3 : ..... : aTn
�、谇�1秒內(nèi)、前2秒內(nèi)、……、前n秒內(nèi)的位移之比
s1:s2:s3:……sn=1:4:9……:n^2。
推導(dǎo):1/2?a(T1)^2: 1/2?a(T2)^2: 1/2?a(T3)^2: ...... : 1/2?a(Tn)^2
③第1個(gè)t內(nèi)、第2個(gè)t內(nèi)、……、第n個(gè)t內(nèi)(相同時(shí)間內(nèi))的位移之比
xⅠ:xⅡ:xⅢ……:xn=1:3:5:……:(2n-1)。
推導(dǎo):1/2?a(t)^2:1/2?a(2t)^2-1/2?a(t)^2:1/2?a(3t)^2-1/2?a(2t)^2
�、芡ㄟ^前1s、前2s、前3s……、前ns的位移所需時(shí)間之比
t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n。
推導(dǎo):由s=1/2a(t)^2t1=√2s/at2=√4s/at3=√6s/a
�、萃ㄟ^第1個(gè)s、第2個(gè)s、第3個(gè)s、……、第n個(gè)s(通過連續(xù)相等的位移)所需時(shí)間之比
tⅠ:tⅡ:tⅢ……tN=1:(√2-1):(√3-√2)……:(√n-√n-1)
推導(dǎo):t1=√(2s/a)t2=√(2×2s/a)-√(2s/a)=√(2s/a)×(√2-1)t3=√(2×3s/a)-√(2×2s/a)=√(2s/a)×(√3-√2)…… 注⑵2=4⑶2=9
四、【分類】
在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,如果物體的速度隨著時(shí)間均勻增加,這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做勻加速直線運(yùn)動(dòng);如果物體的速度隨著時(shí)間均勻減小,這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。
若速度方向與加速度方向同向(即同號(hào)),則是加速運(yùn)動(dòng);若速度方向與加速度方向相反(即異號(hào)),則是減速運(yùn)動(dòng)
速度無變化(a=0時(shí)),若初速度等于瞬時(shí)速度,且速度不改變,不增加也不減少,則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為,勻速直線運(yùn)動(dòng);若速度為0,則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為靜止。
勻變速直線運(yùn)動(dòng)中40條易錯(cuò)點(diǎn)匯總
1.大的物體不一定不能看成質(zhì)點(diǎn),小的物體不一定能看成質(zhì)點(diǎn)。
2.平動(dòng)的物體不一定能看成質(zhì)點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)的物體不一定不能看成質(zhì)點(diǎn)。
3.參考系不一定是不動(dòng)的,只是假定為不動(dòng)的物體。
4.選擇不同的參考系物體運(yùn)動(dòng)情況可能不同,但也可能相同。
5.在時(shí)間軸上n秒時(shí)指的是n秒末。第n秒指的是一段時(shí)間,是第n個(gè)1秒。第n秒末和第n+1秒初是同一時(shí)刻。
6.忽視位移的矢量性,只強(qiáng)調(diào)大小而忽視方向。
7.物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小不一定等于路程。
8.位移也具有相對(duì)性,必須選一個(gè)參考系,選不同的參考系時(shí),物體的位移可能不同。
9.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇到打出的是短橫線,應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫紙的高度,使之增大一點(diǎn)。
10.使用計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后,再釋放紙帶。
11.釋放物體前,應(yīng)使物體停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置。
12.使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶間;使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)讓紙帶通過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面。
13.“速度”一詞是比較含糊的統(tǒng)稱,在不同的語境中含義不同,一般指瞬時(shí)速率、平均速度、瞬時(shí)速度、平均速率四個(gè)概念中的一個(gè),要學(xué)會(huì)根據(jù)上、下文辨明“速度”的含義。平常所說的“速度”多指瞬時(shí)速度,列式計(jì)算時(shí)常用的是平均速度和平均速率。
14.著重理解速度的矢量性。有的同學(xué)受初中所理解的速度概念的影響,很難接受速度的方向,其實(shí)速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向,而初中所學(xué)的“速度”就是現(xiàn)在所學(xué)的平均速率。
15.平均速度不是速度的平均。
16.平均速率不是平均速度的大小。
17.物體的速度大,其加速度不一定大。
18.物體的速度為零時(shí),其加速度不一定為零。
19.物體的速度變化大,其加速度不一定大。
20.加速度的正、負(fù)僅表示方向,不表示大小。
21.物體的加速度為負(fù)值,物體不一定做減速運(yùn)動(dòng)。
22.物體的加速度減小時(shí),速度可能增大;加速度增大時(shí),速度可能減小。
23.物體的速度大小不變時(shí),加速度不一定為零。
24.物體的加速度方向不一定與速度方向相同,也不一定在同一直線上。
25.位移圖象不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
26.解題前先搞清兩坐標(biāo)軸各代表什么物理量,不要把位移圖象與速度圖象混淆。
27.圖象是曲線的不表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
28.由圖象讀取某個(gè)物理量時(shí),應(yīng)搞清這個(gè)量的大小和方向,特別要注意方向。
29.v-t圖上兩圖線相交的點(diǎn),不是相遇點(diǎn),只是在這一時(shí)刻相等。
30.人們得出“重的物體下落快”的錯(cuò)誤結(jié)論主要是由于空氣阻力的影響。
31.嚴(yán)格地講自由落體運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,在空氣阻力影響較小時(shí),可忽略空氣阻力的影響,近似視為自由落體運(yùn)動(dòng)。
32.自由落體實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)記錄自由落體軌跡時(shí),對(duì)重物的要求是“質(zhì)量大、體積小”,只強(qiáng)調(diào)“質(zhì)量大”或“體積小”都是不確切的。
33.自由落體運(yùn)動(dòng)中,加速度g是已知的,但有時(shí)題目中不點(diǎn)明這一點(diǎn),我們解題時(shí)要充分利用這一隱含條件。
34.自由落體運(yùn)動(dòng)是無空氣阻力的理想情況,實(shí)際物體的運(yùn)動(dòng)有時(shí)受空氣阻力的影響過大,這時(shí)就不能忽略空氣阻力了,如雨滴下落的最后階段,阻力很大,不能視為自由落體運(yùn)動(dòng)。
35.自由落體加速度通常可取9.8m/s2或10m/s2,但并不是不變的,它隨緯度和海拔高度的變化而變化。
36.四個(gè)重要比例式都是從自由落體運(yùn)動(dòng)開始時(shí),即初速度v0=0是成立條件,如果v0≠0則這四個(gè)比例式不成立。
37.勻變速運(yùn)動(dòng)的各公式都是矢量式,列方程解題時(shí)要注意各物理量的方向。
38.常取初速度v0的方向?yàn)檎较颍@并不是一定的,也可取與v0相反的方向?yàn)檎较颉?br />
39.汽車剎車問題應(yīng)先判斷汽車何時(shí)停止運(yùn)動(dòng),不要盲目套用勻減速直線運(yùn)動(dòng)公式求解。
40.找準(zhǔn)追及問題的臨界條件,如位移關(guān)系、速度相等等。
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