20xx-20xx學(xué)年度汕頭市潮陽第一中學(xué)高一物理競賽講義1-直線運(yùn)動(編輯修改稿)
2024-08-31 07:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 速直線運(yùn)動。也就是質(zhì)點(diǎn)的加速度恒定（既大小和方向不變）；在相等的時(shí)間速度的變化量的大小和方向都相同。為正，具體表示勻加速直線運(yùn)動，為正，具體表示勻減速直線運(yùn)動。②、勻變速直線運(yùn)動的三個(gè)基本公式由勻變速直線運(yùn)動的描述，平均速度和加速度，可以推倒出瞬時(shí)速度公式、位移公式、速度平方公式即：注意：A、各式的物理意義和各量的矢量性；B、上述公式成立的條件：勻變速直線運(yùn)動以及計(jì)時(shí)的起點(diǎn)（=0）時(shí)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O（其瞬時(shí)速度為），坐標(biāo)原點(diǎn)O也作為位移的起點(diǎn)。C、在這套公式的基礎(chǔ)上，附加一定條件，能導(dǎo)出許多有用的公式。例如：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動公式，自由落體運(yùn)動，豎直上拋運(yùn)動以及平拋運(yùn)動、斜拋運(yùn)動等有關(guān)的公式。③、圖象A：速度和位移都是時(shí)間的函數(shù)，因此描述物體運(yùn)動的規(guī)律常用圖象、圖象，如圖所示。對于圖象要注意理解它的物理意義，既對圖象的縱、橫軸表示的是什么物理量，圖象的斜率、截距代表什么意義都要搞清楚，形狀完全相同的圖線，在不同圖象（坐標(biāo)軸的物理量不同）中意義會完全不同。下表是對形狀一樣的圖、圖意義的比較。B：勻變速直線運(yùn)動的圖象是一平行于時(shí)間軸的直線，如左下圖所示。C：勻變速直線運(yùn)動的圖象是一拋物線。對于勻加速直線運(yùn)動，拋物線“開口”向上，若是勻減速直線運(yùn)動拋物線“開口”向下；拋物線的頂點(diǎn)由初速度大小和加速度大小決定。如右上圖所示。④、初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的五個(gè)基本規(guī)律A：瞬時(shí)速率與時(shí)間成正比：B：位移大小與時(shí)間平方成正比：C：在連續(xù)相等的時(shí)間（T）內(nèi)的平均速率之比為連續(xù)奇數(shù)之比：D：在連續(xù)相等的時(shí)間（T）內(nèi)的位移大小之比為連續(xù)奇數(shù)之比：E：通過連續(xù)相等的位移（S0）所用時(shí)間之比：特別提醒：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的五個(gè)基本規(guī)律對于其逆運(yùn)動——末速度為零的勻減速直線運(yùn)動（二者加速度大小相等）也適用?、?、任意勻變速直線運(yùn)動的兩個(gè)基本規(guī)律A、任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度：推廣：B、在任意連續(xù)相等時(shí)間（T）內(nèi)的位移之差等于恒量：推廣： 豎直上拋運(yùn)動①、定義：將物體以一定的初速度（）豎直向上拋出后物體只在重力作用下的運(yùn)動叫豎直上拋運(yùn)動。②、特點(diǎn)：初速度不為零，且約定初速度方向?yàn)檎较?；做豎直上拋運(yùn)動的物體的加速度（）：③、討論：A、上升到最高點(diǎn)的時(shí)間（）： B、上升的最大高度（）：C、上升階段與下降階段做豎直上拋運(yùn)動的物體通過同一段做豎直距離所用的時(shí)間相等（時(shí)間對稱性：）D、上升階段與下降階段做豎直上拋運(yùn)動的物體經(jīng)過同一位置的速度大小相等、方向相反（速度對稱性：）④、豎直上拋運(yùn)動的公式：在以上兩個(gè)公式中，，是算術(shù)符號（即它們總是正值），但和在不同的時(shí)間范圍內(nèi)取不同的符號。豎直上拋運(yùn)動的處理最好是全過程看作勻減速直線運(yùn)動。分兩個(gè)過程會復(fù)雜一些！推廣：豎直下拋運(yùn)動是一種初速度不為零的，加速度為的勻加速直線運(yùn)動。其公式為：剛體的平動和繞固定軸的轉(zhuǎn)動①、 剛體：在外力作用下不改變形狀和大小的物體叫做剛體。雖然理想的剛體是不存在，但許多固體在外力作用下不改變形狀和大小是小到可以忽略的，因而可以認(rèn)為是剛體。因?yàn)閯傮w的形狀和大小不因外力的作用而改變，也就是說組成剛體的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的距離總保持不變。根據(jù)這一性質(zhì)可以證明，在剛體中只要不在同一直線上的三個(gè)點(diǎn)的位置固定,整個(gè)剛體的位置就固定了。所以確定剛體的位置，只要知道不在同一直線上的三個(gè)點(diǎn)的位置就行了。②、 剛體的平動 平動是剛體最簡單的運(yùn)動。剛體運(yùn)動時(shí),若構(gòu)成剛體的所有質(zhì)點(diǎn)均做同一的運(yùn)動,即任一時(shí)刻各點(diǎn)均具有相同的速度及加速度矢量,則這種運(yùn)動叫做剛體的平動。剛體做平動時(shí),位于剛體中的任何直線都平行于自身而運(yùn)動,也就是說剛體上任意兩點(diǎn)的連線的方向在剛體運(yùn)動過程中保持不變,這是判斷一個(gè)剛體（或物體）是否做平動的依據(jù),因?yàn)檫\(yùn)動中各點(diǎn)的速度及加速度在任意時(shí)刻均相同,所以剛體的平動,可用其上任一點(diǎn)的運(yùn)動代表之，因此在平動情況下，剛體可簡化為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。中學(xué)階段研究物體的運(yùn)動大多數(shù)屬于這一情況。③、剛體繞固定軸的轉(zhuǎn)動剛體另一種簡單的運(yùn)動就是繞固定軸的轉(zhuǎn)動，剛體運(yùn)動時(shí)，若剛體上各個(gè)點(diǎn)在運(yùn)動中都繞同一直線做圓周運(yùn)動，則這種運(yùn)動就叫做轉(zhuǎn)動。這一直線叫做剛體的轉(zhuǎn)動軸，若轉(zhuǎn)軸是不動的，就稱為定軸轉(zhuǎn)動。剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時(shí)，各點(diǎn)均在垂直于轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。例如：各種機(jī)床上齒輪或皮帶輪的運(yùn)動，鐘擺的運(yùn)動等等都是繞固定軸的轉(zhuǎn)動。具體的運(yùn)動規(guī)律我們在曲線運(yùn)動專題中再做論述。提高題1．汽車甲沿著平直的公路以速度v0做勻速直線運(yùn)動．當(dāng)它路過某處的同時(shí)，該處有一輛汽車乙開始做初速度為零的勻加速運(yùn)動去追趕甲車．根據(jù)上述的已知條件： A．可求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度 B．可求出乙車追上甲車時(shí)乙車所走的路程C．可求出乙車從開始起動到追上甲車時(shí)所用的時(shí)間D．不能求出上述三者中任何一個(gè)2．火車以54的速度沿平直軌道運(yùn)行，進(jìn)站剎車時(shí)的加速度是，在車站停1，啟動后的加速度是。求火車由于暫停而延誤的時(shí)間。3．客車以速率前進(jìn)，司機(jī)發(fā)現(xiàn)同一軌道正前方有一列貨車以速率同向行駛，貨車車尾距客車距離為，司機(jī)立即剎車，使客車以加速度大小為作勻減速運(yùn)動，而貨車仍保持原速度前進(jìn)，問：①、客車加速度至少多大才能避免相撞？②、若=200m，=30m/s，=10m/s，客車加速度大小=1 m/s2，兩車是否相撞？③、若=200m，=30m/s，=10m/s，客車加速度大小=，要求兩車不相撞，則應(yīng)為多大？4．一個(gè)人坐在車內(nèi)觀察雨點(diǎn)的運(yùn)動，假設(shè)雨點(diǎn)相對地面以速率豎直勻速下落，試寫出下列情況下雨點(diǎn)的隨時(shí)間變化而運(yùn)動的運(yùn)動方程和軌跡方程：①、車靜止不動；②、車沿水平方向速率勻速運(yùn)動；③、車沿水平方向作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為；④、車以線速度大小做勻速圓周運(yùn)動5．一只兔子向著相距為S的大白菜走去。若它每秒所走的距離，總是從嘴到白菜剩余距離的一半。試分析兔子是否可以吃到大白菜？兔子平均速度的極限值是多少？6．如圖所示，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿不同的路徑從A到達(dá)B：沿弦AB，沿圓弧ACB，沿圓弧ADB，且經(jīng)歷的時(shí)間相等，則三種情況下：A、平均速度相同 B、平均速率不等C、沿弦AB運(yùn)動平均速率最小 D、平均加速度相同7．一輛汽車從靜止
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