高一物理知識點總結(jié)4勻變速直線運動規(guī)律

1、高一物理知識點總結(jié)4、勻變速直線運動規(guī)律1、勻變速直線運動、加速度本節(jié)開始學(xué)習(xí)勻變速直線運動及其規(guī)律, 能夠正確理解加速度是學(xué)好勻變速 直線運動的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,因此學(xué)習(xí)中要特別注意對加速度概念的深入理解。 (1沿直線運動的物體,如果在 任何 相等的時間內(nèi)物體運動速度的變化都 相等, 物質(zhì)的運動叫勻變速直線運動。 勻變速直線運動是變速運動中最基本、 最 簡單的一種, 應(yīng)該指示:常見的許多變速運動實際上并不是勻變速運動, 可是不 少變速運動很接近于勻變速運動, 可以當(dāng)作勻速運動處理, 所以勻變速直線運動 也是一種理想化模型。(2加速度是指描述物質(zhì)速度變化快慢而引入的一個重要物理量,對于作 勻變速直線

2、運動的物體,速度的變化量 v 與所用時間的比值,叫做勻變速直線運動的加速度,即:a v t v v t t= -0。加速度是矢量,加速度的方向與速度變化的方向是相同的,對于作直線運動 的物體,在確定運動為正方向的條件下,可以用正負(fù)號表示加速度的方向,如 v t > v 0, a 為正,如 v t < v 0, a 為負(fù)。前者為加速,后者為減速。依據(jù)勻變速直線運動的定義可知, 作勻變速直線運動物體的加速度是恒定不 變的。即 a = 恒量。(3在學(xué)習(xí)加速度的概念時,要正確區(qū)分速度、速度變化量及速度變化率。 其中速度 v 是反映物體運動快慢的物理量。 而速度變化量 v = v 2-v 1

3、, 是反映物 體速度變化大小和方向的物理量。 速度變化量 v 也是矢量, 在加速直線運動中, 速度變化量的方向與物體速度方向相同, 在減速直線運動中, 速度變化量的方向 與物體速度方向相反。 加速度就是速度變化率, 它反映了物體運動速度隨時間變 化的快慢。 勻變速直線運動中, 物體的加速度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)物體運動 速度的變化量。所以物體運動的速度、速度變化量及加速度都是矢量,但它們確實從不同方 面反映了物體運動情況。例如:關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,以下說法正確的是:A .物體的加速度為零時,其加速度必為零B .物體的加速度為零時,其運動速度不一定為零C .運動中物體速度變化越大,則其加速度

4、也越大D .物體的加速度越小,則物體速度變化也越慢要知道物體運動的加速度與速度之間并沒有直接的關(guān)系。 物體的速度為零時 加速度可以不為零, 如拿在手中的物體在松開手釋放它的瞬時就是這種情況; 物 體的加速度為零時, 其速度可以不為零, 作勻速直線運動的物體就具有這個特點。 加速度是反映速度變化快慢的物理量, 由加速度的定義可知, 速度的變化量 v =a ·t ,即速度變化量 v 與加速度 a 及時間 t 兩個因素有關(guān)。因此加速度小的物 體其速度變化不一定小, 而加速度的物體其速度變化不一定就大。 由以上分析可 知正確的是 B 選項。應(yīng)該注意的是:加速度的大小 v v tt -0描述的

5、是速度變化快慢,而不是速度變 化的多少,即:v v t -0。如果只知道速度變化的多少,而不知道是在多長時間內(nèi) 發(fā)生的這一變化。 我們就無法判斷它的速度變化是快還是慢。 比如速度變化很大 的物體,如果發(fā)生這一變化所用的時間很長,加速度可以很小,相反,速度變化 雖然較小,但是發(fā)生這一變化所用的時間確實很短,加速度都可以很大。2、勻變速直線運動的速度及速度時間圖象可由 a v v tv v at t t =-=+00, 即勻變速直線運動的速度公式,如知道 t = 0時 初速度 v 0和加速度大小和方向就可知道任意時刻的速度。 應(yīng)指示, v 0 = 0時, v t = at (勻加,若 v 00,勻

6、加速直線運動 v v at t =+0,勻減速直線運動 v t = v0-at , 這里 a 是取絕對值代入公式即可求出勻變速直線運動的速度。勻變速直線運動速度時間圖象, 是高中學(xué)習(xí)以來第二次用圖象來描述物體的運動規(guī)律,內(nèi)勻變速直線運動速度公式:v t = v0, 從數(shù)學(xué)角度可知 v t 是時間 t 的一次函數(shù),所以勻變速直線運動的速度時間圖象是一條直線 即當(dāng)已知:v 0 = 0(或 v 00 a 的大小給出不同時間求出對應(yīng)的 v t 就可畫出。 從如右圖圖象可知:各圖線的物理意義。圖象中直線過原點直 線是 v 0 = 0,勻加速直線運動, 圖象中直線是 v 00,勻加速直線運動。圖象 是 v

7、 00勻減速直線運動。速度圖象中圖線的斜率等于物體的加速度,以直線 分析, tg =v ta ,斜率為正值,表示加速度為正,由直線可知 v = v2-v 1 < 0,斜率為負(fù)值,表示 a 為負(fù),由此可知在同一坐標(biāo)平面上,斜率的絕對值越大。 回憶在勻速直線運動的位移圖象中其直線的斜率是速度絕對值, 通過對比, 加深 對不同性質(zhì)運動的理解做到溫故知新。當(dāng)然還可以從圖象中確定任意時刻的即時速度, 也可以求出達(dá)到某速度所需 的時間。 至于勻變速直線運動的位移, 平均速度以及時間一半時的即時速度在圖 象上的體現(xiàn)下邊接著講述。3、勻變速直線運動的位移由勻速運動的位移 S = vt ,可以用速度圖線和

8、橫軸之間的面積求出來。 如右圖中 AP 為一個勻變速運動物 體的速度圖線,為求得在 t 時間內(nèi)的位移,可將時間軸劃分為許多很小的時間間隔,設(shè)想物體在每一時間間隔內(nèi)都做勻速運動,雖然每一段時間間隔內(nèi)的速度值是不同的,但每一段時間間隔 t i 與其對應(yīng)的平均速度 v i 的乘積 S i = vi t i 近似等于這段時間間隔內(nèi)勻變速直線運動的位移,因為當(dāng)時 間分隔足夠小時,間隔的階梯線就趨近于物體的速度線 AP 階梯線與橫軸間的面 積,也就更趨近于速度圖線與橫軸的面積,這樣我們可得出結(jié)論:勻變速直線運動的位移可以用速度圖線和橫軸之間的面積來表示, 此結(jié)論不僅對勻變速運動,對一般變速運動也還是適用的

9、。由此可知:所求勻變直線運動物體在時間 t 內(nèi)的位移如下圖中 APQ 梯形的面積“ S ” = 長方形 ADQO的面積 + 三角形 APO 的面積,所以位移 S v t at =+0212,當(dāng) v 0 = 0時,位移 S at =122,由此還可知梯形的中位線 BC 就是時間一半(中間時刻時的即時速度,也是v v t +02(首末速度的平 均,也是這段時間的平均速度 ,因此均變速直線運動的位移還可表示為:S v v t v t t t =+=022,此套公式在解勻變速直線運動問題中有時更加方便簡捷。 還應(yīng)指出, 在勻變速直線運動中, 用如上所述的速度圖象有時比上述的代數(shù)式還 更加方便簡捷(后邊有例題說明。勻變速直線運動小結(jié):1、概念:加速度符號:a ;定義式:a v v tt =-0;單位:米每二次方秒;單 位的符號:m/s2;圖象中直線斜率:tg = a2、規(guī)律:A 、代數(shù)式速度公式:v v atv v at t t =±=000時位移公式: S v t at v S at =±=020212012時速度位移公式:v v aS v v aS t t 20202202-=±=時 ,此公式不是獨立的是以上兩 公式消去 t 而得到的,所以在題目中不涉及運動時間時,用此公式方便。 位移公式:S v v t v t t