機械運動知識要點

2022-05-01 22:36:07 字數 1829 閱讀 1443

一、機械運動

乙個物體相對於另乙個物體的位置的改變,叫做機械運動。

在研究機械運動時,常選擇乙個假定不動的物體作為標準,這個物體叫做參照物。參照物的選取是任意的。但在實際選取參照物時,要使問題簡便。

研究地面上的物體的運動情況時,常選擇地面或固定在地面上的物體為參照物。

二、速度是向量

速度是表示物體運動快慢的物理量。物理量可以分為向量和標量。凡是既要用大小又要用方向才能完全描述的物理量叫做向量。只用大小就可以完全表示出來的物理量叫標量。

長度、面積、體積、質量、密度、時間等物理量是標量。速度、力、磁感強度等物理量是向量。

三、勻速直線運動

物體在一條直線上運動,如果在任何相等的時間內,通過的路程都相等,這種運動就叫做勻速直線運動。

物體在做勻速直線運動時,它所通過的路程跟所用時間的比是乙個不隨時間改變的量,這個比值的大小可以用來表示物體運動的快慢,我們把這個比值叫做速度。用數學式表達是。速度的單位是公尺/秒,它是復合單位。

我們還可以利用影象來描述勻速直線運動。

乙個物體做勻速直線運動時,它的速度不隨時間變化。它通過的路程跟時間成正比。表示速度隨時間變化的圖線叫做速度——時間影象。表示路程隨時間變化的圖線叫做路程——時間影象。

1.速度——時間影象

橫軸ot表示時間,縱軸ov表示速度。由於勻速直線運動的速度不隨時間而改變,所以它的圖線是一條平行於時間軸的直線。如圖2—1中所示的mn。

根據速度——時間影象可以求出物體在某段時間內通過的路程。在時間軸上找出時間p,過該點作時間軸的垂線np,它

與速度圖線mn交於n,所圍的長方形面積恰好就是運動物體在這段時間內通過的路程。如圖2—1中斜線所示的面積。這和由公式s=vt算出是相符的。

2.路程——時間影象

橫軸ot表示時間,縱軸os表示路程。在勻速直線運動中,路程跟時間成正比,因此,路程——時間影象是一條過原點o的傾斜直線,如圖2—2所示的oa直線。

由路程——時間影象可算出物體的運動速度,在圖線上任取一點b,由b點分別向時間軸、路程軸上做垂線,垂足分別為c、d,用d點所對應的路程除以c點所對應的時間即可得到物體的運動速度。

根據路程——時間影象還可以由時間求路程,或由路程求時間。還可以利用影象比較兩個物體的速度大小。

三、變速直線運動

物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內通過的路程並不相等,這種運動就叫做變速直線運動。

為了粗略地描述做變速直線運動物體的運動快慢,我們引入了平均速度的概念。如果運動物體在時間t內通過的總路程為s,則物體在這段時間內的平均速度。

平均速度表示物體在某一段時間內或某段路程的運動快慢程度。

四、同一直線上速度的合成

如果乙個物體相對於乙個參照物有確定的運動,而該參照物相對於另乙個參照物也在運動,則這個物體相對於後乙個參照物的運動,就是前兩個運動的合運動,若分運動是勻速直線運動,則合運動仍然是勻速直線運動。

同一直線上勻速運動的合成,有兩種情況,若兩個分運動方向相同,其合運動的速度就等於兩個分運動速度相加。例如小船順流而下的速度v順=v船對水+v水對岸。若兩個分運動方向相反,其合運動的速度就等於兩個分運動速度相減。

例如小船逆流而上的速度v逆=v船對水-v水對岸。

在自動扶梯問題中,若自動扶梯向上運動的速度為v1,人在靜止的扶梯上行走的速度為v2。則人沿運動的扶梯上行時,人對地的速度v上=v1+v2,若人沿運動的扶梯下行時,人對地的速度

v下=v2—v1。

選地面為參照物時,甲物體靜止不運動,乙物體以速度v乙向東運動。丙物體以速度v丙向西運動,丁物體以速度v丁向東運動。若以乙為參照物時,甲物體以速度v乙。

向西運動,丙物體以速度v丙+v乙向西運動,當v丁>v乙時丁物體以速度v丁-v乙向東運動。當v乙>v丁時,丁物體以速度v乙-v丁向西運動。當v乙=v丁時,丁物體相對於乙物體靜止。

機械運動知識點

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