内容正文:
清单01 匀变速直线运动规律
1、 匀变速直线运动的基本公式
1.四个基本公式及选取技巧
题目涉及的物理量
没有涉及的物理量
适宜选用公式
v0,v,a,t
x
v=v0+at
v0,a,t,x
v
x=v0t+at2
v0,v,a,x
t
v2-v=2ax
v0,v,t,x
a
x=t
2.运动学公式中正、负号的规定
匀变速直线运动的基本公式和推论公式都是矢量式,使用时要规定正方向。而直线运动中可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下规定初速度v0的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值。当v0=0时,一般以加速度a的方向为正方向。
二、匀变速直线运动三个推论
1.匀变速直线运动三个推论公式:
(1)一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即:
(2)中间位置速度:
(3)连续两个相等时间(T)内的位移之差是一个恒量,即:;
不连续两个两个相等时间(T)内的位移之差的关系:
2.匀变速直线运动中间时刻的速度与中间位置速度的大小关系:
(1)在匀变速直线运动,不管匀加速直线运动和匀减速直线运动,中间位置速度一定大于中间时刻速度。
(2)注意:在匀速直线运动,中间位置速度等于中间时刻速度。
三、初速度为零的匀加速直线运动的比例关系
1. 等分时间:
(1)1T末、2T末、3T末、……瞬时速度的比为:v1∶v2∶v3∶…∶vn=1:2:3:……:n;
(2)1T内、2T内、3T内……位移的比为:x1∶x2∶x3∶…∶xn=12:22:32:……:n2;
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=1:3:5:……:(2n-1)。
注意:可以利用v-t图像,利用三角形面积比和相似比的关系加以推导
2. 等分位移:
(1)
通过1x末、2x末、3x末……的瞬时速度之比为:;
(2)
通过1x、2x、3x……所用时间之比为:;
(3)
通过第一个1x、第二个x、第三个x……所用时间之比为:。
注意:可以利用v-t图像,利用三角形面积比和相似比的关系加以推导
3. 速度可以减为零的匀减速直线运动,可以逆向利用初速度为零匀加速直线运动的比例关系。
四、自由落体运动
1. 基本规律
(1) 从静止开始的,只受重力作用的匀加速直线运动。
(2)
基本公式:
(3) 推论比例公式:匀变速直线运动的推论公式和初速度为零的匀加速直线运动的比例关系都适用。
2. 三种常见情况:
(1) 知局部高度∆h(对应时间∆t),求总高度H(对应时间t)
方法一:,求得时间t,进而求出H。
方法二:,利用∆t内的平均速度,求得时间t,进而求出H。
(2) 链子(或杆)过观察点时间问题:
设链子(或杆)长L,链子(或杆)的下端到观察点的距离为h
①链子(或杆)下端下落到观察点的时间
②链子(或杆)上端下落到观察点的时间
③所以,整条链子(或杆)通过观察点的时间
(3) 等高不同时和同时不等高问题
①等高不同时:
1)速度差:,为一定值;
2)位移差:,随t增大而增大。
②同时不等高:
设A球从顶部下落h1时,B球距顶h2下落,同时落地,求H。
A球:落地总时间:t总=,下落h1时间为t1=,
B球:下落高度为(H-h1),下落时间为t2=
根据时间关系有t总=t1+t2
即,可解得H。
3. 描述自由落体运动的三种图像
V-t图像
a-t图像
h-t图像
图像
公式
v=gt
a=g
物理量
斜率等于g,
面积为下落高度h
面积为速度变化量
当t=0时,h=H
六、竖直上抛运动的规律
1.研究竖直上抛运动的两种方法:
(1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段。
(2)全程法:将全过程视为初速度为v0,加速度a=-g的匀变速直线运动。
①速度时间关系:;
②位移时间关系:;
③速度位移关系:。
④符号法则:
1)v>0时,物体上升;v<0时,物体下降;2)h>0时,物体在抛出点上方;h<0时,物体在抛出点下方。
(3)两个重要结论:
①最大高度:;②到达最高点的时间:
2.竖直上抛运动的图像
v-t图像 h-t图像
3.竖直上抛运动的对称性
时间对称
物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原抛出点所用时间相等
物体在上升过程中经过某两点之间所用的时间与下降过程中经过该两点之间所用的时间相等
速度对称
物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的速度大小相等、方向相反
物体在