高中物理必修1第二单元

发布 2022-07-12 17:33:28 阅读 4661

第二章匀变速直线运动的速度与时间的关系。

一、匀变速直线运动:

1、定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动。

1)两个关键词透析变速直线运动概念。

轨迹是直线:加速度不变的运动有直线运动,也有曲线运动(平抛运动),物体做直线运动,表明物体上的速度方向与加速度方向在通一条直线上。

加速度不变:加速度不等于0,且大小和方向均不变;加速度不变表明物体的速度随时间均匀的变化。

2)匀变速直线运动的分类。

匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的直线运动,加速度与速度同向。

匀减速直线运动:物体的速度虽时间均匀减小的直线运动,加速度与速度反向。

二、速度与时间的关系式:取t=0时为初状态,速度为初速度v0,取t时刻为末状态,速度为末速度v,从初态到末态,时间的变化量为t,则t = t—0,速度的变化量为v,则v = v—v0

因为加速度a =,所以v =a t

v—v0= a t

v—v0= a t

v= v0 + a t

知识总结:匀变速直线运动中,速度与时间的关系式是v= v0 + a t

三、匀变速直线运动的位移与时间的关系:

1、匀变速直线运动的位移:

注意:此公式只适用于匀变速直线运动。

公式中位移、初速度、加速度都是矢量,应用时必须统一的正方向,一般选取初速度的方向为正方向。

若位移的计算结果为正,说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相同。

若位移的计算结果为负,说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相反。

2、v-t图象表示位移的方法。

图象与t轴包围面积的大小在数轴上等于物体在这段时间内的位移,t轴上方的面积表示位移为正,t轴下方的面积表示位移为负。

3、云变速直线运动的平均速度。

由平均速度的定义知,平均速度。

在匀变速直线运动中,

此公式说明,在匀变速直线运动中,一段时间内的平均速度等于这段时间内重点时刻的瞬时速度,即,把代入得到。

四、匀变速直线运动的位移与速度的关系

由公式和消去时间t得到:

注意:公式仅用于匀变速直线运动。

例题1 一小汽车从静止开始以3米每二次方秒的加速度行驶时,恰好有一自行车以6米每秒的速度从车边匀速驶过。

1)汽车追上自行车之前经多长时间后两者相距最远?此距离是多少?

2)何时追上自行车,追上时汽车的速度是多少?

例题2 a、b两辆汽车在比值的公路上同向行驶,当b车在a车前84m处时,b车速度为4m/s,且正以的加速度做匀加速运动,经过一段时间后,b车加速度突然变为零。a车一直以20m/s的速度做匀速运动。经过12s后两车相遇,b车加速行驶的时间是多少?

解:设a车的速度为,b车加速行驶的时间为t,两车在时相遇。

则有,,由题意得,联立解得:

五、自由落体运动。

1、定义:物体只在重力的作用下从静止开始下落运动,叫做自由落体运动。

自由落体运动时初速度为0的匀加速直线运动。

2、公式:

3、自由落体加速度:也叫重力加速度,通常用g表示。

方向:重力加速度的方向是竖直向下。

大小:一般的计算可取或,如果没有特别说明,都用来计算。

例题一个小球从屋檐自由下落,在内通过高度为的窗口,求窗口的顶端距屋檐多高?

解法一:设窗顶离屋檐距离为h,球落到窗顶处的速度为,落到窗底处的速度为,则,

解得:,则。

解法二:小球经过窗口过程中,由位移公式得:

从下落至窗口顶端时有:

联立解得:

解法三:利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度,小球经窗口过程中的平均速度:,小球经窗口中间时刻的瞬时速度,从下落至经窗口中间时刻所用的时间,则窗口顶端距屋檐高,解得。

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