《勻速直線運動》知識點整理
1.【概念與公式】
加速度方向與速度方向平行的直線運動稱為勻速直線運動。 如果物體的速度隨時間均勻減小,則該運動稱為勻減速直線運動。 如果物體的速度隨時間均勻增加,則該運動稱為勻加速直線運動。
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是加速度,v(0)是初速度,v(t)是t秒內的速度,s(t)是t秒內的位移
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:物體要作勻速直線運動,必須同時滿足以下兩個條件:
在恒定的外力作用下
凈外力和初速度在同一條直線上。
2. 【規則】
瞬時速度與時間的關系:V1=V0+at
位移與時間的關系:s=V0t+1/2?at^2
瞬時速度、加速度、位移的關系:V^2-V0^2=2as
位移公式 X=Vot+1/2?at ^2=Vo?t(勻速直線運動)
位移公式推導:
⑴ 由于勻速直線運動的速度是均勻變化的電磁打點計時器和電火花計時器,因此平均速度=(初速度+終速度)/2=中間時刻的瞬時速度
勻速直線運動的距離s=平均速度*時間,所以s=[(v0+v)/2]?t
利用速度公式 v=v0+at,我們得到 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以看出,速度函數(相對于時間)是位移函數的導數,加速度函數是速度函數的導數。 寫出的公式為ds/dt=v,dv/dt=a,d2s/dt2=a
所以v=∫adt=at+v0,v0是初速度,可以是任意常數
再者,s=∫vdt=∫(at+v0)dt=1/2at^2+v0?t+C,(對于勻速直線運動),顯然當t=0時,s=0,所以這個任意常數C = 0,所以有
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+終速度)/2=中間時刻的瞬時速度
△X=aT^2(△X表示相鄰等時間段的位移差,T表示相鄰等時間段的時間長度)
X 是位移。
V是最終速度
Vo 是初速度
3.【初速度為零的勻變速直線運動的比例關系】
⑴重要的比例關系
由Vt=at,我們得到Vt∝t。
從 s=(at^2)/2,我們得到 s∝t^2,或 t∝2√s。
從 Vt^2=2as,我們得到 s∝Vt^2,或 Vt∝√s。
⑵基本比例
①第1秒結束時、第2秒結束時、...、第n秒結束時的速度比
V1:V2:V3...:Vn=1:2:3:...:n。
推導: aT1: aT2: aT3: .....: aTn
② 前1秒、前2秒、...、前n秒內的位移比率
s1:s2:s3:...sn=1:4:9...:n^2。
推導: 1/2?a(T1)^2: 1/2?a(T2)^2: 1/2?a(T3)^2: ......: 1/2?a(Tn) ^2
③第一個t內、第二個t內、...、第n個t內(同一時間)內的位移之比
xⅠ:xⅡ:xⅢ…:xn=1:3:5:…:(2n-1)。
推導: 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
④前1s、前2s、前3s...、前ns中通過位移所需時間的比例
t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n。
推導:由 s=1/2a(t)^2t1=√2s/at2=√4s/at3=√6s/a
⑤通過第1s、第2s、第3s、……、第ns(通過連續等位移)所需時間之比
tⅠ: tⅡ: tⅢ……tN=1: (√2-1): (√3-√2)……: (√n-√n-1)
推導: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
4.【分類】
在勻速直線運動中,如果物體的速度隨時間均勻增加,則該運動稱為勻加速直線運動; 如果物體的速度隨時間均勻減小,則該運動稱為勻減速直線運動。
如果速度方向和加速度方向相同(即符號相同),則為加速運動; 如果速度方向與加速度方向相反(即符??號不同),則為減速運動。
速度沒有變化(當a=0時)。 若初速度等于瞬時速度,且速度不變,既不增加也不減少,則運動狀態為勻速直線運動; 如果速度為0,則運動狀態為靜止。
等速直線運動40個常見錯誤總結
1、大的物體可以不視為粒子,小物體也可以不視為粒子。
2.平移物體不一定被視為粒子,旋轉物體也不一定被視為粒子。
3.參考系不一定是靜止的,只是假設是靜止的物體。
4.選擇不同的參考系。 物體的運動可能不同,但也可能相同。
5. 當時間線上的n秒指n秒結束時。 第n秒指的是一段時間,也就是第n個1秒。 第n秒結束時間和第n+1秒開始時間相同。
6、忽略位移的矢量性,只強調大小而忽略方向。
7、物體做直線運動時,位移的大小不一定等于距離。
8、位移也是相對的,必須選擇參考系。 當選擇不同的參考系時,物體的位移可能會不同。
9. 打點定時器應在紙帶上打印出適當粗細的小點。 如果打印的橫線較短,則應調整振動針距復印紙的高度,使其變大。
10、使用定時器打點時,應先打開電源,待打點定時器穩定后再松開紙帶。
11、釋放物體前電磁打點計時器和電火花計時器,物體應停在打點計時器附近。
12、使用電火花打點定時器時,應注意正確佩戴兩條白色紙帶,并將碳粉紙盤夾在兩條紙帶之間; 使用電磁打點定時器時,應讓紙帶穿過限位孔,壓在復寫紙下面。
13. “速度”一詞是一個相對模糊的通用術語,在不同的上下文中具有不同的含義。 一般指瞬時速度、平均速度、瞬時速度、平均速度這四個概念之一。 你必須學會??根據上下文來區分“速度”。 速度”的含義。通常所說的“速度”多指瞬時速度,列計算中常用平均速度、平均速率。
14. 重點理解速度的矢量性。 有些學生受到初中時理解的速度概念的影響,很難接受速度的方向。 其實速度的方向就是物體運動的方向,初中學過的“速度”就是現在學過的平均速度。
15.平均速度不是速度的平均值。
16、平均速度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.當物體的速度為零時,其加速度不一定為零。
19、如果一個物體的速度變化很大,它的加速度不一定很大。
20、正負加速度僅表示方向,不表示大小。
21、物體的加速度為負值,物體不一定會減速。
22、當物體的加速度減小時,速度可能會增大; 當加速度增加時,速度可能會降低。
23.當物體的速度保持恒定時,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,也不一定在同一條直線上。
25、位移圖像并不是物體的運動軌跡。
26、解題前,先弄清楚兩個坐標軸分別代表什么物理量,不要把位移圖像和速度圖像混淆了。
27、圖像是一條曲線,并不意味著物體按曲線運動。
28、從圖像中讀取某個物理量時,要明確該量的大小和方向,特別要注意方向。
29、vt圖上兩條圖形線相交的點不是交點,但此時它們相等。
30、人們得出“重物下落較快”的錯誤結論主要是受空氣阻力的影響。
31. 嚴格來說,自由落體的物體只受重力影響。 當空氣阻力的影響較小時,可以忽略空氣阻力的影響,近似視為自由落體運動。
32、自由落體實驗記錄自由落體的軌跡時,對重物的要求是“質量大、體積小”。 只強調“質量大”或“體積小”是不準確的。