高中物理知識點總結:直線運動

2021-02-22 高中學習幫

1. 質點:

不考慮物體的形狀和大小,把物體看作是一個有質量的點。它是運動物體的理想化模型。

注意:質量不可忽略。

哪些情況可以看做質點:

1)運動物體上各點的運動情況都相同,那麼它任何一點的運動都可以代表整個物體的運動。

2)物體之間的距離遠遠大於物體本身的大小,即可忽略形狀和大小,而看做質點。(比如:研究地球繞太陽公轉時即可看成質點,而研究地球自轉時就不能看成質點)

2. 位移和路程:

從初位置指向末位置的有向線段,矢量.路程是物體運動軌跡的長度,是標量。 

路程和位移是完全不同的概念,僅就大小而言,一般情況下位移的大小小於路程,只有在單方向的直線運動中,位移的大小才等於路程.

3. 速度和速率

①平均速度:位移與時間之比,是對變速運動的粗略描述。而平均速率:路程和所用時間的比值。

v=s/t

在一般變速運動中平均速度的大小不一定等於平均速率,只有在單方向的直線運動,二者才相等. 

②瞬時速度:運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質點所在點的切線方向指向前進的一側,瞬時速度是對變速運動的精確描述.

4. 加速度

(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量,矢量。加速度又叫速度變化率.

(2)定義:速度的變化Δv跟所用時間Δt的比值, ,比值定義法。

(3)方向:與速度變化Δv的方向一致.但不一定與v的方向一致. 

注意:加速度與速度無關.只要速度在變化,無論速度大小,都有加速度;只要速度不變化(勻速),無論速度多大,加速度總是零;只要速度變化快,無論速度是大、是小或是零,物體加速度就大. 

5. 勻速直線運動

(1)定義:在任意相等的時間內位移相等的直線運動叫做勻速直線運動.

(2)特點:a=0,v=恆量. 

(3)位移公式:s=vt.

勻變速直線運動

(1)定義:在任意相等的時間內速度的變化相等的直線運動叫勻變速直線運動.

(2)特點:a=恆量

(3)★公式:

速度公式:v=v0+at

位移公式:s=v0t+at2   

速度位移公式:vt2-v02=2as

平均速度

以上各式均為矢量式,應用時應規定正方向,然後把矢量化為代數量求解,通常選初速度方向為正方向,凡是跟正方向一致的取「+」值,跟正方向相反的取「-」值.

6. 初速度為0的勻加速直線運動的幾個比例關係的應用:

(一)時間連續等分

1) 在T 、2T、3T…nT內的位移之比為12:22:32:……:n2;

2) 在第1個T內、第 2個T內、第3個T內……第N個T內的位移之比為1:3:5:……:(2N-1);

3) 在T末 、2T末、3T末……nT末的速度之比為1:2:3:……:n;

(二)位移連續等分

在第1個S內、第2個S內、第3個S內……第n個S內的時間之比為1: 

7. 重要結論

(1) 勻變速直線運動的質點,在任意兩個連續相等的時間T內的位移差值是恆量,即

ΔS=Si+l -Si=aT2 =恆量

(2) 勻變速直線運動的質點,在某段時間內的中間時刻的瞬時速度,等於這段時間內的平均速度,

即:

(3)勻變速直線運動的質點,在某段位移中點的瞬時速度

(4)無論勻加速還是勻減速直線運動,都是

8. 勻減速直線運動至停止:

可等效認為反方向初速為零的勻加速直線運動。

注意「剎車陷井」假時間問題:先考慮減速至停的時間。

9. 自由落體運動

(1)條件:初速度為零,只受重力作用. 

(2)性質:是一種初速為零的勻加速直線運動,a=g.

(3)公式: 

10. 運動圖像

(1)位移圖像(s-t圖像):

①圖像上一點切線的斜率表示該時刻所對應速度;

②圖像是直線表示物體做勻速直線運動,圖像是曲線則表示物體做變速運動;

③圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點的一邊運動到另一邊.

(2)速度圖像(v-t圖像):

①在速度圖像中,可以讀出物體在任何時刻的速度; 

②在速度圖像中,物體在一段時間內的位移大小等於物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值.

③在速度圖像中,物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應的點的切線的斜率.

④圖線與橫軸交叉,表示物體運動的速度反向.

⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動;圖線是曲線表示物體做變加速運動.

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