① 在描述物体做直线运动时为什么要引入位移,速度,加速度等物理量以及如何用这些物理量来反映物体的运动情况
直线运动是描述物体位置的改变。所以首先要引入位置改变的物理量位移。等于初末位置直线长度,方向由初位置指向末位置
物体位置改变是有快慢之分的。所以引入物体运动快慢的物理量速度。等于位移除以时间
物理的速度不是一成不变的。所以引入加速表示速度改变快慢的物理量。等于速度的改变除以时间
② 直线运动高中物理知识点
知识点概述
1.知识与技能:
1掌握用v—t图象描述位移的方法.
2掌握匀变速运动位移与时间的关系并运用(知道其推导方法).
2.过程与方法:
1通过对v—t图象位移的求法,明确“面积”与位移的关系。
2通过图像问题,学会用已有知识分析问题的方法和验证匀加速运动的平均速度求法。
3练习位移与时间公式的应用
知识点总结
位移--时间图象(s-t图)
(1)描述:表示位移和时间的关系的图象,叫位移-时间图象,简称位移图象。
(2)物理意义:描述物体运动的位移随时间的变化规律。
(3)坐标轴的含义:横坐标表示时间,纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移和发生某段位移所用的时间。
匀速直线运动的s-t图
(1)匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线,或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。
(2)s-t图象中斜率(倾斜程度)大小表示物体运动快慢,斜率(倾斜程度)越大,速度越快。
(3)s-t图象中直线倾斜方式(方向)不同,意味着两直线运动方向相反。
(4)s-t图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。
(5)s-t图象若平行于t轴,则表示物体静止。
(6)s-t图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。
(7)s-t图只能描述直线运动。
表达式:v =(vt+vo)/2、x=v·t、vt=v0+at、x = v0 + at2/2
常见考点考法
一辆汽车从静止开始加速,加速度a=5m/s2,问:10s后汽车走过的位移为多少?(汽车沿直线运动)
解:因为物体做的是匀加速直线运动,所以:
x = v0t + at2/2 x=250m
一、直线运动
1、质点:用来代替物体的有质量的点。
2、说明:(1)质点是一个理想化模型,实际上并不存在。
(2)物体可以简化成质点的情况:①物体各部分的运动情况都相同时(如平动)。②物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计的情况下(如研究地球的公转)。
二、参考系和坐标系
1、参考系:在描述一个物体的运动时,用来作为标准的另外的物体。
说明:(1)同一个物体,如果以不同的物体为参考系,观察结果可能不同。
(2)参考系的选取是任意的,原则是以使研究物体的运动情况简单为原则;一般情况下如无说明,则以地面或相对地面静止的物体为参考系。
2、坐标系:为定量研究质点的位置及变化,在参考系上建立坐标系,如质点沿直线运动,以该直线为x轴;研究平面上的运动可建立直角坐标系。
三、时刻和时间
1、时刻:指的是某一瞬间,在时间轴上用—个确定的点表示。如“3s末”;和“4s初”。
2、时间:是两个时刻间的一段间隔,在时间轴上用一段线段表示。
四、位置、位移和路程
1、位置:质点所在空间对应的点。建立坐标系后用坐标来描述。
2、位移:描述质点位置改变的物理量,是矢量,方向由初位置指向末位置,大小是从初位置到末位置的线段的长度。
3、路程:物体运动轨迹的长度,是标量。
五、速度与速率
1、速度:位移与发生这个位移所用时间的比值(v= ),是矢量,方向与Δx的方向相同。
2、瞬时速度与瞬时速率:瞬时速度指物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹的切线方向,其大小叫瞬时速率,前者是矢量,后者是标量。
3、平均速度与平均速率:在变速直线运动中,物体在某段时间的位移跟发生这段位移所用时间的比值叫平均速度(v= ),是矢量,方向与位移方向相同;而物体在某段时间内运动的路程与所用时间的比值叫平均速率,是标量。
说明:速度都是矢量,速率都是标量;速度描述物体运动的快慢及方向,而速率只能描述物体运动的快慢;瞬时速率就是瞬时速度的大小,但平均速率不一定等于平均速度的大小,只有在单方向直线运动中,平均速率才等于平均速度的大小,即位移大小等于路程时才相等。
六、加速度
1、物理意义:描述速度改变快慢及方向的物理量,是矢量。
2、定义:速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值。
3、大小:等于单位时间内速度的改变量。
4、方向:与速度改变量的方向相同。
5、理解:要注意区别速度(v)、速度的改变(Δv)、速度的变化率( )。加速度的大小即,而加速度的方向即Δv的方向
七。速度、速度变化量及加速度有哪些区别?
速度等于位移跟时间的`比值。它是位移对时间的变化率,描述物体运动的快慢和运动方向。也可以说是描述物体位置变化的快慢和位置变化的方向。
速度的变化量是描述速度改变多少的,它等于物体的末速度和初速度的矢量差。它表示速度变化的大小和变化的方向,在匀加速直线运动中,速度变化的方向与初速度的方向相同;在匀减速直线运动中,速度的变化的方向与速度的方向相反。速度的变化与速度大小无必然联系。
加速度是速度的变化与发生这一变化所用时间的比值。也就是速度对时间的变化率,在数值上等于单位时间内速度的变化。它描述的是速度变化的快慢和变化的方向。加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定,与速度本身的大小以及速度变化的大小无必然联系。
匀变速直线运动重要知识点讲解
基本概念:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。
也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动。
如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。
●最核心公式
末速度与时间关系:Vt=Vo+at
位移与时间关系:x=Vot+at^2/2
速度与位移关系:Vt^2-Vo^2=2as
●重要公式补充
(1)平均速度V=s/t;
(2)中间时刻速度V(t)=(Vt+Vo)/2=x/t;
(3)中间位置速度V(s)=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/2;
(4)公式推论Δs=aT^2;备注:式子中Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差,这个公式也是打点计时器求加速度实验的原理方程。
●物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:
⑴受恒外力作用
⑵合外力与初速度在同一直线上。
●重要比例关系
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。
今天的内容就介绍到这里了。
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
【概念及公式】
沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动。如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。
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为加速度,v(0)为初速度,v(t)为t秒时的速度 s(t)为t秒时的位移 速度公式:v=v0+at
位移公式:x=v0t+1/2at²;
位移---速度公式:2ax=v2;-v02;
条件:物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:
⑴受恒外力作用 ⑵合外力与初速度在同一直线上。
【规律】
瞬时速度与时间的关系:V1=V0+at
位移与时间的关系:s=V0t+1/2·at^2
瞬时速度与加速度、位移的关系:V^2-V0^2=2as
位移公式 X=Vot+1/2·at ^2=Vo·t(匀速直线运动)
位移公式推导:
⑴由于匀变速直线运动的速度是均匀变化的,故平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度
而匀变速直线运动的路程s=平均速度*时间,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利用微积分的基本定义可知,速度函数(关于时间)是位移函数的导数,而加速度函数是关于速度函数的导数,写成式子就是ds/dt=v,dv/dt=a,d2s/dt2=a
于是v=∫adt=at+v0,v0就是初速度,可以是任意的常数
进而有s=∫vdt=∫(at+v0)dt=1/2at^2+v0·t+C,(对于匀变速直线运动),显然t=0时,s=0,故这个任意常数C=0,于是有
s=1/2·at^2+v0·t
这就是位移公式。
推论 V^2-Vo^2=2ax
平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度
△X=aT^2(△X代表相邻相等时间段内位移差,T代表相邻相等时间段的时间长度)
X为位移。
V为末速度
Vo为初速度
【初速度为零的匀变速直线运动的比例关系】
⑴重要比例关系
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。
⑵基本比例
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。
推导:aT1 : aT2 : aT3 : ..... : aTn
②前1秒内、前2秒内、……、前n秒内的位移之比
s1:s2:s3:……sn=1:4:9……:n^2。
推导:1/2·a(T1)^2: 1/2·a(T2)^2: 1/2·a(T3)^2: ...... : 1/2·a(Tn)^2
③第1个t内、第2个t内、……、第n个t内(相同时间内)的位移之比
xⅠ:xⅡ:xⅢ……:xn=1:3:5:……:(2n-1)。
推导: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通过前1s、前2s、前3s……、前ns的位移所需时间之比
t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n。
推导:由s=1/2a(t)^2t1=√2s/at2=√4s/at3=√6s/a
⑤通过第1个s、第2个s、第3个s、……、第n个s(通过连续相等的位移)所需时间之比
tⅠ:tⅡ:tⅢ……tN=1:(√2-1):(√3-√2)……:(√n-√n-1)
推导: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
【分类】
在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
若速度方向与加速度方向同向(即同号),则是加速运动;若速度方向与加速度方向相反(即异号),则是减速运动
速度无变化(a=0时),若初速度等于瞬时速度,且速度不改变,不增加也不减少,则运动状态为,匀速直线运动;若速度为0,则运动状态为静止。
③ 分别写出描述匀变速直线运动的5个物理量是什么 在写出用哪三个公式可以表明这
1.物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:
(1)所受合外力不为零,且保持不变;
(2)合外力与初速度在同一直线上。
2.在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
3.若速度方向与加速度方向相同(即同号),则是加速运动;若速度方向与加速度方向相反(即异号),则是减速运动。
④ 高中物理直线运动知识点
匀变速直线运动重要知识点讲解
基本概念:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。
也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动。
如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。
●最核心公式
末速度与时间关系:Vt=Vo+at
位移与时间关系:x=Vot+at^2/2
速度与位移关系:Vt^2-Vo^2=2as
●重要公式补充
(1)平均速度V=s/t;
(2)中间时刻速度V(t)=(Vt+Vo)/2=x/t;
(3)中间位置速度V(s)=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/2;
(4)公式推论Δs=aT^2;备注:式子中Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差,这个公式也是打点计时器求加速度实验的原理方程。
●物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:
⑴受恒外力作用
⑵合外力与初速度在同一直线上。
●重要比例关系
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。
今天的内容就介绍到这里了。
一、 基本关系式
v=v0+at x=v0t+1/2at2 v2-vo2=2ax v=x/t=(v0+v)/2
二、 推论
1、 vt/2=v=(v0+v)/2
2、△x=at2 { xm-xn=(m-n)at2 }
3、初速度为零的匀变速直线运动的比例式
(1)初速度为0的n个连续相等的时间末的速度之比:
V1:V2:V3: :Vn=1:2:3: :n
(2)初速度为0的n个连续相等时间内全位移X之比:
X1: X2: X3: :Xn=1:2
(3)初速度为0的n个连续相等的时间内S之比:
S1:S2:S3::Sn=1:3:5::(2n—1)
(4)初速度为0的n个连续相等的位移内全时间t之比
t1:t2:t3::tn=1:√2:√3::√n
(5)初速度为0的n个连续相等的位移内t之比:
t1:t2:t3::tn=1:(√2—1):(√3—√2)::(√n—√n—1) 应用基本关系式和推论时注意:
(1)、确定研究对象在哪个运动过程,并根据题意画出示意图。
(2)、求解运动学问题时一般都有多种解法,并探求最佳解法。
三、两种运动特例
(1)、自由落体运动:v0=0 a=g v=gt h=1/2gt2 v2=2gh
(2)、竖直上抛运动;v0=0 a=-g
四、关于追及与相遇问题
1、寻找三个关系:时间关系,速度关系,位移关系。两物体速度相等是两物体有最大或最小距离的临界条件。
2、处理方法:物理法,数学法,图象法。
怎么才能学好物理
1、改变观念
和高中物理相比,初中物理知识相对来说还是比较浅显易懂的,并且内容也不算是很多,也更容易掌握一些。但是能学好初中物理,不见得就能学好高中物理了。如果对于学习物理的兴趣没有培养起来,再加上没有好的学习方法,学习高中物理简直就是难上加难。所以想要学好高中物理,首先就需要改变观念,应该对自己有个正确的认识,从头开始。
2、培养对物理的兴趣
兴趣是最好的老师,想要学好高中物理就要对物理这门学科充满兴趣。那么,怎么培养学习物理的兴趣呢?物理是一门和生活紧密相关的学科,理科生应该在平时的时候多注意物理与日常生活、生产和现代科技密切联系,息息相关的地方。甚至是将物理知识应用到实际生活中去,这样可以大大的激发学习物理的兴趣。
万有引力知识点
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
知识点概述
1.知识与技能:
1掌握用v—t图象描述位移的方法.
2掌握匀变速运动位移与时间的关系并运用(知道其推导方法).
2.过程与方法:
1通过对v—t图象位移的求法,明确“面积”与位移的关系。
2通过图像问题,学会用已有知识分析问题的方法和验证匀加速运动的平均速度求法。
3练习位移与时间公式的应用
知识点总结
位移--时间图象(s-t图)
(1)描述:表示位移和时间的关系的图象,叫位移-时间图象,简称位移图象。
(2)物理意义:描述物体运动的位移随时间的变化规律。
(3)坐标轴的含义:横坐标表示时间,纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移和发生某段位移所用的时间。
匀速直线运动的s-t图
(1)匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线,或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。
(2)s-t图象中斜率(倾斜程度)大小表示物体运动快慢,斜率(倾斜程度)越大,速度越快。
(3)s-t图象中直线倾斜方式(方向)不同,意味着两直线运动方向相反。
(4)s-t图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。
(5)s-t图象若平行于t轴,则表示物体静止。
(6)s-t图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。
(7)s-t图只能描述直线运动。
表达式:v =(vt+vo)/2、x=v·t、vt=v0+at、x = v0 + at2/2
常见考点考法
一辆汽车从静止开始加速,加速度a=5m/s2,问:10s后汽车走过的位移为多少?(汽车沿直线运动)
解:因为物体做的是匀加速直线运动,所以:
x = v0t + at2/2 x=250m
一、 基本概念
1、 质点:在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略时,把物体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这个点上,这个点称为质点。
2、 参考系:任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物称为参考系。
3、 坐标系:定量的描述运动,采用坐标系。
4、 时刻和时间间隔:1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间,就是时刻,时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间,时间在时间轴上对应一段。
2.时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,h
5、 路程:物体运动轨迹的长度
6、 位移:表示物体位置的变动。可用从起点到末点的有向线段来表示,是矢量。 位移的大小小于或等于路程。
7、 速度:物理意义:表示物体位置变化的快慢程度。
分类 平均速度:物体通过的位移与所用的时间之比。
瞬时速度:某一时刻(或某一位置)的速度。
与速率的区别和联系 速度是矢量,而速率是标量
平均速度=位移/时间,平均速率=路程/时间 瞬时速度的大小等于瞬时速率
8、 加速度 物理意义:表示物体速度变化的快慢程度
定义: 物体的加速度等于物体速度变化(vt—v0)与完成这一变化所用时间的比值 a=(vt—v0)/t (即等于速度的变化率)a不由△v、t决定,而是由F、m决定。 方向:与速度变化量的方向相同,与速度的方向不确定。(或与合力的方向相同)
二、 运动图象
1、x—t图象(即位移图象)
(1)、纵截距表示物体的初始位置。
(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动,水平直线表示物体静止,曲线表示物体作变速直线运动。
(3)、斜率表示速度。斜率的绝对值表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向。
2、v—t图象(速度图象)
(1)、纵截距表示物体的初速度。
(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动,水平直线表示物体作匀速直线运动,曲线表示物体作变加速直线运动(加速度大小发生变化)。
(3)、纵坐标表示速度。纵坐标的绝对值表示速度的大小,纵坐标的正负表示速度的方向。
(4)、斜率表示加速度。斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向。
(5)、面积表示位移。横轴上方的面积表示正位移,横轴下方的面积表示负位移。
三、实验:用打点计时器测速度
1、两种打点计时器的异同点
电磁打点计时器: 振针 复写纸 工作电压为4-6V 电源的频率50 Hz时,每隔0.02 s打一次点
电火花打点计时器: 电火花 墨粉盒 电压220V 电源的频率50 Hz时,每隔0.02 s打一次点
2、纸带分析;
(1)、从纸带上可直接判断时间间隔,用刻度尺可以测量位移。
(2)、可计算出经过某点的瞬时速度
(3)、可计算出加速度
学好高中物理的方法有哪些
1、善于在高中物理的学习中与初中物理基础知识衔接,初中阶段的物理为你高中的学习打下了基础,你可以在高中物理的学习过程中,灵活运用思维方式转变,实现知识上的带入,在做物理题的过程中要全方位多角度地去考虑各种解题方法,不要局限于某一种解题思路,分析相关物理知识时,要及时总结规律,要有一双善于发现的眼睛和灵活的思辨能力。
2、我们要做好新的物理知识学习同时也要进一步加强已学过的知识点的巩固,思考新旧知识点之间的区别与联系,深化自己对于物理知识上的印象,避免遗忘知识点。
3、做好物理知识上的复习和预习工作,要有一个准确地复习计划,时刻按照计划开展复习工作,达到学过的知识不会被遗忘的目的,在学习新的知识点之前要做好预习工作,这样在上课过程中能够准确抓住老师所讲的物理重点与难点。
匀速圆周运动知识点
1.线速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
一、直线运动
1、质点:用来代替物体的`有质量的点。
2、说明:(1)质点是一个理想化模型,实际上并不存在。
(2)物体可以简化成质点的情况:①物体各部分的运动情况都相同时(如平动)。②物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计的情况下(如研究地球的公转)。
二、参考系和坐标系
1、参考系:在描述一个物体的运动时,用来作为标准的另外的物体。
说明:(1)同一个物体,如果以不同的物体为参考系,观察结果可能不同。
(2)参考系的选取是任意的,原则是以使研究物体的运动情况简单为原则;一般情况下如无说明,则以地面或相对地面静止的物体为参考系。
2、坐标系:为定量研究质点的位置及变化,在参考系上建立坐标系,如质点沿直线运动,以该直线为x轴;研究平面上的运动可建立直角坐标系。
三、时刻和时间
1、时刻:指的是某一瞬间,在时间轴上用—个确定的点表示。如“3s末”;和“4s初”。
2、时间:是两个时刻间的一段间隔,在时间轴上用一段线段表示。
四、位置、位移和路程
1、位置:质点所在空间对应的点。建立坐标系后用坐标来描述。
2、位移:描述质点位置改变的物理量,是矢量,方向由初位置指向末位置,大小是从初位置到末位置的线段的长度。
3、路程:物体运动轨迹的长度,是标量。
五、速度与速率
1、速度:位移与发生这个位移所用时间的比值(v= ),是矢量,方向与Δx的方向相同。
2、瞬时速度与瞬时速率:瞬时速度指物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹的切线方向,其大小叫瞬时速率,前者是矢量,后者是标量。
3、平均速度与平均速率:在变速直线运动中,物体在某段时间的位移跟发生这段位移所用时间的比值叫平均速度(v= ),是矢量,方向与位移方向相同;而物体在某段时间内运动的路程与所用时间的比值叫平均速率,是标量。
说明:速度都是矢量,速率都是标量;速度描述物体运动的快慢及方向,而速率只能描述物体运动的快慢;瞬时速率就是瞬时速度的大小,但平均速率不一定等于平均速度的大小,只有在单方向直线运动中,平均速率才等于平均速度的大小,即位移大小等于路程时才相等。
六、加速度
1、物理意义:描述速度改变快慢及方向的物理量,是矢量。
2、定义:速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值。
3、大小:等于单位时间内速度的改变量。
4、方向:与速度改变量的方向相同。
5、理解:要注意区别速度(v)、速度的改变(Δv)、速度的变化率( )。加速度的大小即,而加速度的方向即Δv的方向
七。速度、速度变化量及加速度有哪些区别?
速度等于位移跟时间的比值。它是位移对时间的变化率,描述物体运动的快慢和运动方向。也可以说是描述物体位置变化的快慢和位置变化的方向。
速度的变化量是描述速度改变多少的,它等于物体的末速度和初速度的矢量差。它表示速度变化的大小和变化的方向,在匀加速直线运动中,速度变化的方向与初速度的方向相同;在匀减速直线运动中,速度的变化的方向与速度的方向相反。速度的变化与速度大小无必然联系。
加速度是速度的变化与发生这一变化所用时间的比值。也就是速度对时间的变化率,在数值上等于单位时间内速度的变化。它描述的是速度变化的快慢和变化的方向。加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定,与速度本身的大小以及速度变化的大小无必然联系。
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
【概念及公式】
沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动。如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。
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为加速度,v(0)为初速度,v(t)为t秒时的速度 s(t)为t秒时的位移 速度公式:v=v0+at
位移公式:x=v0t+1/2at²;
位移---速度公式:2ax=v2;-v02;
条件:物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:
⑴受恒外力作用 ⑵合外力与初速度在同一直线上。
【规律】
瞬时速度与时间的关系:V1=V0+at
位移与时间的关系:s=V0t+1/2·at^2
瞬时速度与加速度、位移的关系:V^2-V0^2=2as
位移公式 X=Vot+1/2·at ^2=Vo·t(匀速直线运动)
位移公式推导:
⑴由于匀变速直线运动的速度是均匀变化的,故平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度
而匀变速直线运动的路程s=平均速度*时间,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利用微积分的基本定义可知,速度函数(关于时间)是位移函数的导数,而加速度函数是关于速度函数的导数,写成式子就是ds/dt=v,dv/dt=a,d2s/dt2=a
于是v=∫adt=at+v0,v0就是初速度,可以是任意的常数
进而有s=∫vdt=∫(at+v0)dt=1/2at^2+v0·t+C,(对于匀变速直线运动),显然t=0时,s=0,故这个任意常数C=0,于是有
s=1/2·at^2+v0·t
这就是位移公式。
推论 V^2-Vo^2=2ax
平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度
△X=aT^2(△X代表相邻相等时间段内位移差,T代表相邻相等时间段的时间长度)
X为位移。
V为末速度
Vo为初速度
【初速度为零的匀变速直线运动的比例关系】
⑴重要比例关系
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。
⑵基本比例
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。
推导:aT1 : aT2 : aT3 : ..... : aTn
②前1秒内、前2秒内、……、前n秒内的位移之比
s1:s2:s3:……sn=1:4:9……:n^2。
推导:1/2·a(T1)^2: 1/2·a(T2)^2: 1/2·a(T3)^2: ...... : 1/2·a(Tn)^2
③第1个t内、第2个t内、……、第n个t内(相同时间内)的位移之比
xⅠ:xⅡ:xⅢ……:xn=1:3:5:……:(2n-1)。
推导: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通过前1s、前2s、前3s……、前ns的位移所需时间之比
t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n。
推导:由s=1/2a(t)^2t1=√2s/at2=√4s/at3=√6s/a
⑤通过第1个s、第2个s、第3个s、……、第n个s(通过连续相等的位移)所需时间之比
tⅠ:tⅡ:tⅢ……tN=1:(√2-1):(√3-√2)……:(√n-√n-1)
推导: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
【分类】
在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
若速度方向与加速度方向同向(即同号),则是加速运动;若速度方向与加速度方向相反(即异号),则是减速运动
速度无变化(a=0时),若初速度等于瞬时速度,且速度不改变,不增加也不减少,则运动状态为,匀速直线运动;若速度为0,则运动状态为静止。
⑤ 描述物体运动需要哪些量
对一些描述物体运动状态特征的物理量的定义,如速度v、加速度a、
角速度
ω等。这些物理量是通过简单的运动引入的,比如
匀速直线运动
、
匀变速直线运动
、
匀速圆周运动
。
⑥ 匀速直线运动中v=s/t对应的物理量是什么
v0、vt分别为初速度和末速度,a表示加速度,s表示位移,t表示时间。
1、平均速度V平=s/t(定义式);
2、有用推论Vt2-Vo2=2as;
3、中间时刻速度Vt/2=(Vt+Vo)/2;
4、末速度Vt=Vo+at;
5、中间位置速度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为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0);
8、实验用推论Δs=aT2(Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差)。
s、t、a、v0、vt,这五个物理量中只有三个是独立的,可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后,另外两个就唯一确定了。
每个公式中只有其中的四个物理量,当已知某三个而要求另一个时,往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等,那么另外的两个物理量也一定对应相等。
以上五个物理量中,除时间t外,s、v0、vt、a均为矢量。一般以v0的方向为正方向,以t=0时刻的位移为零,这时s、vt和a的正负就都有了确定的物理意义。
(6)描述直线运动要用到哪些物理量扩展阅读
匀变速直线运动问题的常用求解方法
1、一般公式法:根据题目条件选用公式联立求解。
2、平均速度法:若题目不涉及加速度a应优先选用平均速度公式求解。
3、比例法:对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用上述比例关系求解。
4、逆向思维法:把运动过程的“末态”作为“初态”,将运动过程反向研究的方法,一般用于末态已知或末速度为零的匀减速直线运动问题。
5、图象法:利用运动图象的特征解决直线运动问题,能将复杂的物理过程简化处理,提高解题效率,培养思维能力。
6、极值法:根据题目条件列出方程,利用数学方法求解,如二次函数思想、根的判别式等,一般用于解决极值问题。
求解匀变速直线运动问题应注意的几个问题
1、注意公式的适用条件。
2、公式中涉及的s、a、v0、vt均为矢量,使用时应注意方向性,应规定一个正方向,方向与正方向相同的取正值,与正方向相反的取负值。一般以初速度方向为正方向。
3、解题时注意弄清运动过程、已知量和待求量,结合题设条件,恰当选择公式和方法求解。
4、对多过程问题,应注意各过程中的v、s、t的联系。
5、对汽车刹车,飞机降落后在跑道上滑行等匀减速直线运动应注意时间过量的问题。
6、检查判断所求结果是否与题设条件、生活实际等相吻合。
参考资料来源:搜狗网络-匀加速直线运动
⑦ 高中物理直线运动重要知识点
直线运动是整个高中物理学习的重点内容,同时它是近年高考的重点内容。因此,学好高中物理直线运动是非常重要的。下面是我给大家带来的高中物理直线运动重要知识点,希望对你有帮助。
高中物理机械 运动知识 点
1.长度的测量是最基本的测量,最常用的工具是刻度尺。
2.长度的主单位是米,用符号:m表示,我们走两步的距离约是 1米,课桌的高度约0.75米。
3.长度的单位还有千米、分米、厘米、毫米、微米,它们关系是:
1千米=1000米=103米;1分米=0.1米=10-1米
1厘米=0.01米=10-2米;1毫米=0.001米=10-3米
1米=106微米;1微米=10-6米。
4.刻度尺的正确使用:
(1).使用前要注意观察它的零刻线、量程和最小刻度值; (2).用刻度尺测量时,尺要沿着所测长度,不利用磨损的零刻线;(3).读数时视线要与尺面垂直,在精确测量时,要估读到最小刻度值的下一位;(4). 测量结果由数字和单位组成。
5.误差:测量值与真实值之间的差异,叫误差。
误差是不可避免的,它只能尽量减少,而不能消除,常用减少误差的 方法 是:多次测量求平均值。
6.特殊测量方法:
(1)累积法:把尺寸很小的物体累积起来,聚成可以用刻度尺来测量的数量后,再测量出它的总长度,然后除以这些小物体的个数,就可以得出小物体的长度。如测量细铜丝的直径,测量一张纸的厚度.(2)平移法:方法如图:(a)测硬币直径; (b)测 乒乓球 直径;
(3)替代法:有些物体长度不方便用刻度尺直接测量的,就可用其他物体代替测量。如(a)怎样用短刻度尺测量教学楼的高度,请说出两种方法?
(b)怎样测量学校到你家的距离?(c)怎样测地图上一曲线的长度?(请把这三题答案写出来)
(4)估测法:用目视方式估计物体大约长度的方法。
7. 机械运动:物体位置的变化叫机械运动。
8. 参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物.
9. 运动和静止的相对性:同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。
10. 匀速直线运动:快慢不变、经过的路线是直线的运动。这是最简单的机械运动。
11. 速度:用来表示物体运动快慢的物理量。
12. 速体指在单位时间内通过的路程。公式:v=s/t
速度的单位是:米/秒;千米/小时。1米/秒=3.6千米/小时
13. 变速运动:物体运动速度是变化的运动。
14. 平均速度:在变速运动中,用总路程除以所用的时间可得物体在这段路程中的快慢程度,这就是平均速度。用公式:v=s/t;日常所说的速度多数情况下是指平均速度。
15. 根据速度、时间可求路程:s=vt:
16. 人类发明的计时工具有:日晷→沙漏→摆钟→石英钟→原子钟。
高中物理常见的概念
1.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点,它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。
2.位移和路程:位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段,是矢量.路程是物体运动轨迹的长度,是标量.
路程和位移是完全不同的概念,仅就大小而言,一般情况下位移的大小小于路程,只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程.
3.速度和速率
(1)速度:描述物体运动快慢的物理量.是矢量.
①平均速度:质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是对变速运动的粗略描述.
②瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.瞬时速度是对变速运动的精确描述. (2)速率:①速率只有大小,没有方向,是标量。
②平均速率:质点在某段时间内通过的路程和所用时间的比值叫做这段时间内的平均速率
在一般变速运动中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在单方向的直线运动,二者才相等.
4.加速度。
(1)加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度变化率。
(2)定义:在匀变速直线运动中,速度的变化Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a表示。
(3)方向:与速度变化Δv的方向一致.但不一定与v的方向一致。
[注意]加速度与速度无关.只要速度在变化,无论速度大小,都有加速度;只要速度不变化(匀速),无论速度多大,加速度总是零;只要速度变化快,无论速度是大、是小或是零,物体加速度就大。
匀速直线运动 (1)定义:在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动. (2)特点:a=0,v=恒量. (3)位移公式:S=vt.
5.匀变速直线运动
(1)定义:在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫匀变速直线运动。
(2)特点:a=恒量
(3)★公式: 速度公式:V=V0+at
6.重要结论
(1)匀变速直线运动的质点,在任意两个连续相等的时间T内的位移差值是恒量。
(2)匀变速直线运动的质点,在某段时间内的中间时刻的瞬时速度,等于这段时间内的平均速度。
高中物理自由落体运动知识点
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
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⑧ 高一物理运动的描述公式大全
运动物体通过的路径叫做物体的运动轨迹。运动轨迹是一条直线的运动,叫做直线运动。物理必修一第一章,运动的描述里的公式,同学们还记得吗?下面由我给你带来关于高一物理运动的描述公式大全,希望对你有帮助!
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=S/t (定义式) 2.有用推论Vt^2 –Vo^2=2as
3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo^2 +Vt^2)/2]1/2 6.位移S= V平t=Vot + at^2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0
8.实验用推论ΔS=aT^2 ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差
9.主要物理量及单位:初速(Vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(Vt):m/s
时间(t):秒(s) 位移(S):米(m) 路程:米 速度单位换算:1m/s=3.6Km/h
注:(1)平均速度是矢量。(2)物体速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式。(4)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/
2) 自由落体
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt^2=2gh
注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。
3) 竖直上抛
1.位移S=Vot- gt^2/2 2.末速度Vt= Vo- gt (g=9.8≈10m/s2 )
3.有用推论Vt^2 –Vo^2=-2gS 4.上升最大高度Hm=Vo^2/2g (抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值。(2)分段处理:向上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性。(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动 万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度Vx= Vo 2.竖直方向速度Vy=gt
3.水平方向位移Sx= Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/2
5.运动时间t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,
位移方向与水平夹角α: tgα=Sy/Sx=gt/2Vo
注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。(2)运动时间由下落高度h(Sy)决定与水平抛出速度无关。(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα 。(4)在平抛运动中时间t是解题关键。(5)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R
5.周期与频率T=1/f 6.角速度与线速度的关系V=ωR
7.角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位: 弧长(S):米(m) 角度(Φ):弧度(rad) 频率(f):赫(Hz)
周期(T):秒(s) 转速(n):r/s 半径(R):米(m) 线速度(V):m/s
角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2
注:(1)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:轨道半径 T :周期 K:常量(与行星质量无关)
2.万有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它们的连线上
3.天体上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天体半径(m)
4.卫星绕行速度、角速度、周期 V=(GM/
/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s
6.地球同步卫星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。
机械能
1.功
(1)做功的两个条件: 作用在物体上的力.
物体在里的方向上通过的距离.
(2)功的大小: W=Fscosa 功是标量 功的单位:焦耳(J)
1J=1N*m
当 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是动力
当 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
当 派/2<= a <派 W<0 F做负功 F是阻力
(3)总功的求法:
W总=W1+W2+W3……Wn
W总=F合Scosa
2.功率
(1) 定义:功跟完成这些功所用时间的比值.
P=W/t 功率是标量 功率单位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一个表达式: P=Fvcosa
当F与v方向相同时, P=Fv. (此时cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率
1)平均功率: 当v为平均速度时
2)瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度
(3) 额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率
实际功率: 指机器在实际工作中的输出功率
正常工作时: 实际功率≤额定功率
(4) 机车运动问题(前提:阻力f恒定)
P=Fv F=ma+f (由牛顿第二定律得)
汽车启动有两种模式
1) 汽车以恒定功率启动 (a在减小,一直到0)
P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f
当F减小=f时 v此时有最大值
2) 汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0)
a恒定 F不变(F=ma+f) V在增加 P实逐渐增加最大
此时的P为额定功率 即P一定
P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f
当F减小=f时 v此时有最大值
3.功和能
(1) 功和能的关系: 做功的过程就是能量转化的过程
功是能量转化的量度
(2) 功和能的区别: 能是物体运动状态决定的物理量,即过程量
功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量
这是功和能的根本区别.
4.动能.动能定理
(1) 动能定义:物体由于运动而具有的能量. 用Ek表示
表达式 Ek=1/2mv^2 能是标量 也是过程量
单位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J
(2) 动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化
表达式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功
5.重力势能
(1) 定义:物体由于被举高而具有的能量. 用Ep表示
表达式 Ep=mgh 是标量 单位:焦耳(J)
(2) 重力做功和重力势能的关系
W重=-ΔEp
重力势能的变化由重力做功来量度
(3) 重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关
重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面
重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关
(4) 弹性势能:物体由于形变而具有的能量
弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关
弹性势能的变化由弹力做功来量度
6.机械能守恒定律
(1) 机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称
总机械能:E=Ek+Ep 是标量 也具有相对性
机械能的变化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)
ΔE=W非重
机械能之间可以相互转化
(2) 机械能守恒定律: 只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能
发生相互转化,但机械能保持不变
表达式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功
第一节认识运动
机械运动:物体在空间中所处位置发生变化,这样的运动叫做机械运动。
运动的特性:普遍性,永恒性,多样性
参考系
1.任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物称为参考系。
2.参考系的选取是自由的。
1)比较两个物体的运动必须选用同一参考系。
2)参照物不一定静止,但被认为是静止的。
质点
1.在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略是,把物体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这个点上,这个点称为质点。
2.质点条件:
1)物体中各点的运动情况完全相同(物体做平动)
2)物体的大小(线度)<<它通过的距离
3.质点具有相对性,而不具有绝对性。
4.理想化模型:根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化。(为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体)
第二节时间位移
时间与时刻
1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间,就是时刻,时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间,时间在时间轴上对应一段。
△t=t2 t1
2.时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,h。
3.通常以问题中的初始时刻为零点。
路程和位移
1.路程表示物体运动轨迹的长度,但不能完全确定物体位置的变化,是标量。
2.从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移,是矢量。
3.物理学中,只有大小的物理量称为标量;既有大小又有方向的物理量称为矢量。
4.只有在质点做单向直线运动是,位移的大小等于路程。两者运算法则不同。
第三节记录物体的运动信息
打点记时器:通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器。(电火花打点记时器 火花打点,电磁打点记时器电磁打点);一般打出两个相邻的点的时间间隔是0.02s。
第四节物体运动的速度
物体通过的路程与所用的时间之比叫做速度。
平均速度(与位移、时间间隔相对应)
物体运动的平均速度v是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。其方向与物体的位移方向相同。单位是m/s。
v=s/t
瞬时速度(与位置时刻相对应)
瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率(简称速率)即瞬时速度的大小。
速率≥速度
第五节速度变化的快慢加速度
1.物体的加速度等于物体速度变化(vt v0)与完成这一变化所用时间的比值
a=(vt v0)/t
2.a不由△v、t决定,而是由F、m决定。
3.变化量=末态量值 初态量值……表示变化的大小或多少
4.变化率=变化量/时间……表示变化快慢
5.如果物体沿直线运动且其速度均匀变化,该物体的运动就是匀变速直线运动(加速度不随时间改变)。
6.速度是状态量,加速度是性质量,速度改变量(速度改变大小程度)是过程量。
第六节用图象描述直线运动
匀变速直线运动的位移图象
1.s-t图象是描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线。(不反映物体运动的轨迹)
2.物理中,斜率k≠tanα(2坐标轴单位、物理意义不同)
3.图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。
匀变速直线运动的速度图象
1.v-t图象是描述匀变速直线运动的物体岁时间变化关系的图线。(不反映物体运动轨迹)
2.图象与时间轴的面积表示物体运动的位移,在t轴上方位移为正,下方为负,整个过程中位移为各段位移之和,即各面积的代数和。
⑨ 运动的基本物理量有哪些,如何计量
描述运动的物理量不少。我们今天重点讲三个。第一是位移。第二是速度。第三是加速度。
重点要记住的就是三句话:
1.位移是由初位置到末位置的有向线段;
2.速度等于位移比时间;
3. 加速度等于速度变化量比时间。
下面我们一一具体讲解。
1.位移和路程是一组概念。
位移是指由初位置到末位置的有向线段。这个线段的长度就是位移的大小。这个线段的方向就是位移的方向。位移是矢量,遵循矢量合成的法则。
路程是指物体运动轨迹的长度。是标量,遵循代数运算法则。
例1:一位同学沿着学校的操场(一圈400米)跑步。
跑一圈路程是400米,位移是0.
例2:下图为我大学同学参加毕业30年聚会的返程行车记录。
路程是图中蓝色轨迹的长度,是233.49km。
你可以想象那(轨迹)是一根蓝色的弯弯曲曲的细线,把它捋直了用皮尺来测量,得到的结果就是路程。
也可以想象“路程”是我们用米尺一小段一小段地测量,然后全部加起来得到的。
图中红色线段对应的实际长度就是“位移”的大小。红色箭头所指的方向就是“位移的方向”。
例3:一个人向东走了3米,又向北走了4米。求他的位移和路程。
解答:路程是7米。
位移大小为5米,方向东偏北53°。
2.速度等于位移比时间。
(1)在匀速直线运动中,速度是不变的。等于任意一段位移比对应的时间。
(2)在变速直线运动中,速度是变化的。我们用平均速度粗略地描述运动的快慢。
平均速度等于位移与对应的时间的比值。
例1:一个运动员在百米赛跑中,测得他在50米处的速度是6m/s,16s末到达终点时的速度为7.5m/s,则他在全程内的平均速度为______m/s.
例2:物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s,v2=15m/s,则物体在这整个运动过程中的平均速度是()
A.13.75m/s B.12.5m/s C.12m/s D.11.75m/s
在日常生活中,有时我们提到的“速度”严格来讲是“平均速率”,等于路程和时间的比值。
比如我大学同学参加毕业30年聚会的返程行车记录里面的55.26km/h就是平均速率。
(3)瞬时速度。它可以精确地描述运动的快慢。它的定义仍然是位移比时间。只不过在这里,时间是趋近于零的一小段时间。是取了极限的。
瞬时速度的大小叫瞬时速率。瞬时速度的方向就是运动方向。
我们可以这样来理解瞬时速度:比如,我们想知道在百米跑中运动员撞击红线那一瞬间的速度。我们可以测出运动员经过离红线10米的距离所用的时间,将这段时间的平均速度粗略地当作撞击红线的瞬间速度。接下来,我们把距离缩短9米、8米……1米,这样算出的平均速度就越来越接近那个真实的“冲刺速度”了。
3.加速度
加速度描述的是速度变化的快慢。它等于速度的变化量与时间的比值。
加速度又可以称为速度变化率。
(1)速度变化量等于末速度减初速度。是两个矢量的差。
用公式表达为:Δv=(vt-v0),其中v0是初速度,vt是末速度。
由上图的例子可以看出:速度变化量的大小和方向与初速度或者末速度的大小和方向都没有直接的关系。
(2)“速度、速度变化量、加速度”三者的比较
(3)怎么理解变化率?
变化率是指单位时间的变化量,表示变化的快慢。
我比较喜欢举同学们长个的例子。很多同学的家长都会记录孩子每年身高增长多少。这就是“身高的年增长率”。同学们可以问问家长,据他们的观察记录:你哪个阶段长得最快?
⑩ 物理直线运动公式
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度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为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P1 9〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合 <收起