内容正文:
第二节 匀变速直线运动
物理(通用类)
主题一 运动和力
同学们,大家好!今天我们一起来学习《物理》“主题一 运动和力”的“第二节匀变速直线运动”。
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人和内燃机火车进行1 000 m比赛,大家能猜出谁会赢吗?
如果人和内燃机火车进行100 m短跑比赛(图1-2-1),相信大家都能猜出火车可不是人的对手。
若进行1 000 m和 2 000 m比赛,大家还能猜出谁会赢吗?
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主要内容
匀变速直线运动
加速度
匀变速直线运动的规律
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2
3
自由落体运动
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本节我们要学习的主要内容。
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01
PART 01
匀变速直线运动
一、匀变速直线运动
如果一辆汽车沿一条直线从静止开始加速,1 s 末的速度为 2 m/s,2 s 末的速度为 4 m/s,3 s 末的速度为 6 m/s,4 s末的速度为 8 m/s,5 s 末的速度为 10 m/s……
如果在相等的时间内,物体沿直线运动的位移不相等,这种运动称为变速直线运动。
在生活中,人们发现,有些物体的运动会越来越快,而有些物体的运动会越来越慢。
在生活中,人们发现,有些物体的运动会越来越快,而有些物体的运动会越来越慢。绝大多数实际物体的运动是变速运动。例如,汽车启动后,速度越来越大;汽车制动后,速度越来越小。如果在相等的时间内,物体沿直线运动的位移不相等,这种运动称为变速直线运动。
如果一辆汽车沿一条直线从静止开始加速,1 s末的速度为2 m/s,2 s末的速度为4 m/s,3 s末的速度为6 m/s,4 s末的速度为8 m/s,5 s末的速度为10 m/s……
【思考与讨论】
通过分析上述汽车的运动数据可以发现,这辆汽车开始运动后,每1 s内速度的增加量是 m/s,每2 s内速度的增加量是 m/s,每0.5 s内速度的增加量是 m/s……
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一、匀变速直线运动
实际生活中一些物体的运动,如汽车、列车启动后或停止前的一段时间内的运动都可近似看作匀变速直线运动。
匀变速直线运动是一种过程模型。
做变速直线运动的物体,如果在任意相等的时间内,速度的变化量都相等,这种运动称为匀变速直线运动。
做变速直线运动的物体,如果在任意相等的时间内,速度的变化量都相等,这种运动称为匀变速直线运动。
匀变速直线运动是一种过程模型。
实际生活中一些物体的运动,如汽车、列车启动后或停止前的一段时间内的运动都可近似看作匀变速直线运动。
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一、匀变速直线运动
匀变速直线运动建立一个平面直角坐标系,用纵轴表示速度,横轴表示时间,将上述匀变速直线运动每一时刻的速度作为一个点画出,就形成一条如右图所示的直线。
为了直观地了解物体的速度随时间变化的情况,可以借助数学中建立平面直角坐标系的方法绘制图像。
为了直观地了解物体的速度随时间变化的情况,可以借助数学中建立平面直角坐标系的方法绘制图像。
建立一个平面直角坐标系,用纵轴表示速度,横轴表示时间,将上述匀变速直线运动每一时刻的速度作为一个点画出,就形成一条如图1-2-2所示的直线。
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一、匀变速直线运动
可将匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动两种。
这样绘制的用于描述速度与时间关系的图像,称为速度-时间图像(v-t 图像)。
图像法是一种数学方法,用图像反映物理规律,是人们探求自然规律的一条重要途径。
这样绘制的用于描述速度与时间关系的图像,称为速度-时间图像(v-t图像)。
【思维与方法】 图像法
图像法是一种数学方法,用图像反映物理规律,是人们探求自然规律的一条重要途径。
可利用分类法可将匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动两种。在如图所示的图像中,直线甲表示质点作匀加速直线运动,直线乙表示质点作匀减速直线运动。
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02
PART 01
加速度
二、加速度
【思考与讨论】
与同学进行讨论,运动员和炮弹作的两种不同的匀变速直线运动,哪一个运动速度变化得快?到底有多快?
在不同的匀变速直线运动中,质点速度变化的快慢往往是不同的。例如,世界级的短跑运动员可以在 2 s 内将自身的速度从 0 提高到 10 m/s;迫击炮可以在 0.005 s 内将炮弹的速度从 0 提高到 250 m/s。
在不同的匀变速直线运动中,质点速度变化的快慢往往是不同的。例如,世界级的短跑运动员可以在2 s内将自身的速度从0提高到10 m/s;迫击炮可以在0.005 s内将炮弹的速度从0提高到250 m/s。
【思考与讨论】
与同学进行讨论,运动员和炮弹作的两种不同的匀变速直线运动,哪一个运动速度变化得快?到底有多快?
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二、加速度
在国际单位制中,加速度的单位是 m/s2(米/秒2),其数值的大小表示质点速度变化的快慢程度。
在一个匀变速直