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直線運動
1.機械運動:一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機械運動,簡稱運動,它包括平動,轉(zhuǎn)動和振動等運動形式.為了研究物體的運動需要選定參照物(即假定為不動的物體),對同一個物體的運動,所選擇的參照物不同,對它的運動的描述就會不同,通常以地球為參照物來研究物體的運動.
2.質(zhì)點:用來代替物體的只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點,它是一個理想化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點的依據(jù)。
3.位移和路程:位移描述物體位置的變化,是從物體運動的初位置指向末位置的有向線段,是矢量.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于路程,只有在單方向的直線運動中,位移的大小才等于路程.
4.速度和速率
(1)速度:描述物體運動快慢的物理量.是矢量.
①平均速度:質(zhì)點在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值叫做這段時間(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是對變速運動的粗略描述.
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(zhì)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.
(2)速率:
、偎俾手挥写笮,沒有方向,是標量.
、谄骄俾:質(zhì)點在某段時間內(nèi)通過的路程和所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速率.在一般變速運動中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在單方向的直線運動,二者才相等.
5.加速度
(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度變化率.
(2)定義:在勻變速直線運動中,速度的變化Δv跟發(fā)生這個變化所用時間Δt的比值,叫做勻變速直線運動的加速度,用a表示.
(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.
6.勻速直線運動
(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)位移相等的直線運動叫做勻速直線運動.
(2)特點:a=0,v=恒量. (3)位移公式:S=vt.
7.勻變速直線運動
(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)速度的變化相等的直線運動叫勻變速直線運動.
(2)特點:a=恒量
(3)★公式: 速度公式:
位移公式:
速度位移公式:
平均速度
以上各式均為矢量式,應用時應規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)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.
8.重要結論
(1)勻變速直線運動的質(zhì)點,在任意兩個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移差值是恒量,即
(2)勻變速直線運動的質(zhì)點,在某段時間內(nèi)的中間時刻的瞬時速度,等于這段時間內(nèi)的平均速度,即:
9.自由落體運動
(1)條件:初速度為零,只受重力作用.
(2)性質(zhì):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):
、賵D像上一點切線的斜率表示該時刻所對應速度;
、趫D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;
、蹐D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):
、僭谒俣葓D像中,可以讀出物體在任何時刻的速度;
、谠谒俣葓D像中,物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值.
、墼谒俣葓D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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