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- 2021-06-02 发布
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运动学
第一部分 知识点总结
一、加速度(矢量)
物理意义
公式
方向
单位
表示物体速度变化快慢
(计算式)学 ]
与速度变化的方向相同 学 ] + + ]
米每二次方秒m/s2
(决定式)
与合外力的方向相同
v:速度; △v=v-v0:速度的变化量; :速度的变化率
注:a等于,与v、△v无必然联系
1、错误说法:速度大,加速度就大;速度变化量△v大,加速度就大。
2、讨论:加速、减速 :
a、v同向,加速直; a、v反向,减速直。
说明:物体可以做加速度减小,但速度越来越大的运动
二、匀变速直线运动: 在变速直线运动中,相等的时间内速度的改变相等的运动。
也就是说:加速度a不变(包括大小和方向)的运动
三、匀变速直线的规律
1、基本规律
1)基本公式:
(1)速度公式:v=v0+at (2)位移公式:x=v0t+at2 (3)v2-v02=2ax
(4)是普遍适用的
平均速度:( 只适用匀变速直线运动的)
2)对一切匀变速直线运动,有下列特殊规律:
纸带公式
a、在任意两个连续相等的时间T里位移之差是个恒量。
即:Δx=xn+1-xn=aT2=恒量
xm-xn=(m-n)aT 2
b、某一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度
3)初速度为零(v0=0)的匀加速直线运动比例式:
a、按时间均分
t
0
t
2t
3t
5t
v0=0
x1
x2
x3
x4
xⅠ
xⅡ
xⅢ
xⅣ
4t
v1
v2
v3
v4
前nt内位移之比: (利用: )第nt内位移之比:
第nt末速度之比: (利用:)
b、按位移均分
x
0
x
2x
3x
5x
v0=0
t1
t2
t3
t4
tⅠ
tⅡ
tⅢ
tⅣ
4x
v1
v2
v3
v4
前nx所需时间之比: (利用:)
第nx所需时间之比:
第nx末速度之比: (利用:)
2、v-t图象和x-t图象
t
x
0
v
0
斜率表速度
交点表相遇
面积无意义
v-t图像
斜率表加速度
交点表速度相同,不表相遇
(速度相同时,间距有极值)
面积表位移
x-t图像
t
x
t
此图表示物体静止
x
t
x-t图像的交点:表示两物体相遇
t
x
0
t
x
0
t
v
0
t/s
x/m
0
20
40
60
5
10
15
0~20s:v=0.5m/s,正向
20~40s:静止
40~50s:v=1m/s,反向
50s末回到起点
例
1)匀速直线运动的x-t和v-t图像;
t/s
v/m·s-1
0
20
40
60
5
10
15
0~20s:a=0.5m/s2,正向加速
20~40s:v=10m/s,匀速
40~50s:a=1m/s2, 正向减速
50s末在起点前方350m处
例
2)匀变速直线运动v-t图像
3、自由落体运动
1性质: v0=0; 只受重力, a=g的匀加速直线运动。
2公式:速度公式:v=gt v=,v2=2gh
位移公式:h=gt2
第二部分 习题
一、选择题(下面每小题中有一个或几个答案是正确的,请选出正确答案填在括号内)
1.两物体都作匀变速直线运动,在相同的时间内………………………………( )
A.谁的加速度大,谁的位移一定越大
B.谁的初速度越大,谁的位移一定越大
C.谁的末速度越大,谁的位移一定越大
D.谁的平均速度越大,谁的位移一定越大
2.做匀减速直线运动的质点,它的位移随时间变化的规律是x=24t-1.5t2(m),当质点的速度为零,则t为多少………………………………………………………………………( )
A.1.5s B.8s C.16s D.24s
3.在匀加速直线运动中…………………………………………………………………( )
A.速度的增量总是跟时间成正比
B.位移总是随时间增加而增加
C.位移总是跟时间的平方成正比
D.加速度,速度,位移的方向一致。
4.一质点做直线运动,t=t0时,x>0,v>0,a>0,此后a逐渐减小至零,则…… ( )
A.速度的变化越来越慢 B.速度逐步减小
C.位移继续增大 D.位移、速度始终为正值
5.汽车原来以速度v匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速直线运动,则t秒后其位移为……………………………………………………………………………………( )
A.vt-at2/2 B.v2/2a C.-vt+at2/2 D.无法确定
6.甲车以加速度3m/s2由静止开始作匀加速直线运动,乙车落后2s在同一地点由静止出发,以加速度4m/s2作加速直线运动,两车运动方向一致,在乙车追上甲车之前,两车的距离的最大值是…………………………………………………………………………( )
A.18m B.23.5m C.24m D.28m
7.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为v0,若前车突然以恒定的加速度刹车,则在它停住时,后车以前车刹车时的加速度开始刹车,已知前车在刹车过程中所行的距离为s,若要保证两辆车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为…………………………………………………………………………( )
A.s B.2s C.3s D.4s
二、填空题
8. 某物体做匀变速直线运动,从时刻t开始计时,第1s 内的平均速度为1.6m/s,头2s内的平均速度为1.0m/s,则物体运动的加速度为 m/s2,在时刻t的瞬时速度为 m/s.
9. 物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第2秒内的位移为s ,则物体运动的加速度大小为 。
10. 一辆汽车在平直公路上由静止开始运动第1秒内通过5m,第2秒内通过10m,第3秒内通过20m,第4s内通过10m,第5s内通过5m,5s末停止。则最初两秒内汽车的平均速度为 m/s,最后两秒内汽车的平均速度为 m/s,5秒内平均速度为 m/s.
11. 一质点做匀变速直线运动,某时刻的速度是2m/s ,加速度大小是0.5m/s2
,方向与速度方向相反,那么,它在该时刻3秒前的速度大小为 m/s,在该时刻3秒后的速度大小为 m/s,在该时刻5秒后的速度大小为 m/s。
12. 飞机着地时的速度V0=60m/s,着地后即以a=6m/s2的加速度做匀减速运动,直至停止,则飞机着地后12s内的位移大小为 m。
13.A、B两质点向同一方向运动,A做初速度为零的匀加速直线运动,B做匀速直线运动,t=0时,它们位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时的速度vA、vB的关系为 .
三、计算题(写出必要的做题步骤,计算过程和单位)
14. 一辆沿平直公路行驶的汽车,过桥后以1.0m/s2的加速度加速行驶,经12s已离开桥头180m,汽车原来匀速行驶的速度为多大?
15.一个做匀加速度直线运动的质点,在最初两个连续的4s的时间内发生的位移分别为s1=24m,s2=64m.求质点运动的初速度和加速度。
16. 某同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清晰的纸带,已知计时器打点频率为50H ,该同学选择ABCDEF六个计数点,对计数点测量的结果记录在图中(单位是cm)
(1) 试计算在打下A、B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度vA、vB、vC、vD、vE、vF ;
(2) 计算小车的加速度为多大?
· · · · · · · · · · ·
A B C D E F
1.50
3.32
5.46
7.92
10.70
运动学习题参考答案
1. D 2. B 3. ABD 4. ACD 5. D 6. C 7. B
8.-1.2 , 2.2;
9.2s/3 ;
10. 7.5,7.5,10;
11.3.5,0.5,0;
12.300;
13.vA = 2 vB ;
14.9 m/s;
15.2.5m/s2 ,1m/s;
16.vA=0.335 m/s, vB=0.415 m/s, vC=0.495 m/s,
vD =0.575 m/s, vE =0.665 m/s, vF =0.735 m/s;
a = 2 m/s2