直線運動
一、基本意義、概念
二、典型例題
1.勻變速直線運動問題
公式法:直接利用公式解決問題,注意方向的正負。
例1】 一物體在光滑的水平面上受到與初速度方向相反的恒力作用而做勻減速直線運動.已知初速度v0=20 m/s,加速度大小為5 m/s2,求:物體經多長時間後回到出發點?
解析:物體在恒力作用下做勻變速直線運動,設物體返回出發點所需時間為t,由題意可知
v0=20 m/s,a=-5 m/s2,x=0,
則由x=v0t+at2,
得0=20t+×(-5)t2,
解得t=8 s.
平均速度法
定義式:= 勻變速直線運動中的推論:=
【例2】 有一物體置於光滑水平面上,今用恒力f1使物體開始加速,經一段時間後撤去f1,同時加一與f1方向相反的恒力f2,經相同的時間物體又回到出發點,此時速度的大小為8 m/s,試求撤去f1時物體的速度大小.
解析:物體在f1、f2的先後作用下做勻變速直線運動.取初始運動方向為正方向,設撤去f1時物體的速度為v1,則末速度vt=-8 m/s,根據平均速度公式有x=t,-x=t,
聯立解得v1=4 m/s.
中間時刻法
任一時間t中間時刻的瞬時速度等於這段時間的平均速度,即v=
【例3】 以10 m/s的速度勻速運動的汽車在第2 s末關閉發動機,以後做勻減速直線運動.若第3 s內的平均速度是9 m/s,則汽車的加速度大小是________.
解析:由汽車做勻減速直線運動知,第3 s內的平均速度等於中間時刻的瞬時速度,即2.5 s末的瞬時速度.據題意可知
v0=10 m/s,vt=9 m/s,t=0.5 s,
得a==-2 m/s2.知其大小為2 m/s2
比例法對於初速度為零的勻加速直線運動問題與末速度為零的勻減速直線運動問題,
【例4】 質點由靜止開始做勻加速直線運動,若它通過第4 m所用時間為1 s,則它通過第6 m所用時間為多少?
解析:對於初速度為零的勻加速直線運動,質點通過連續相等的位移所用時間之比為
t1∶t2∶t3…∶tn=1∶(-1
故=,解得t6==0.8 s.
逆向思維法
逆向思維法是指把運動過程的末態作為初態的反向研究問題的方法,一般用於末態已知的情況.
【例5】 如圖1所示,完全相同的三塊木塊併排地固定在水平地面上,一顆子彈以速度v水平射入.若子彈在木塊中做勻減速直線運動,且穿透第三塊木塊後速度恰好為零,則子彈依次射入每塊木塊時的速度之比是________,穿過每塊木塊所用的時間之比是________.
解析:子彈射入木塊後做勻減速直線運動至靜止.可將其運動過程逆向看為:子彈做初速度為零的勻加速直線運動.用比例法求解可得
v1∶v2∶v3=∶∶1,
t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1.
圖象法利用v-t圖象,可把較複雜的物理問題轉變為較簡單的數學問題來求解.尤其是對圖象做定性分析,可避免繁雜的計算,快速找出答案.
【例6】 兩輛完全相同的汽車,沿同一直線一前一後勻速行駛,速度均為v0.若前車突然以恆定加速度剎車,在它剛停車後,後車以與前車相同的加速度開始剎車.已知前車在剎車過程中所行距離為x0,若要保證兩車在上述情況下不相撞,則兩車在勻速行駛時應保持的距離至少為( )
a.x0 b.2x0
c.3x0d.4x0
解析:畫出兩車運動的速度—時間圖象,如圖2所示.
由圖可知兩車至少應保持的距離為陰影部分的面積,即δx=2x0,答案為b.
答案:b
簡化運動
相對於不同的參考係,乙個物體的運動性質一般不同.有些情況下通過變換參考係,可將物體的運動簡化.
直線運動及勻變速直線運動知識點總結
第一章運動的描述第一節認識運動 機械運動 物體在空間中所處位置發生變化,這樣的運動叫做機械運動。運動的特性 普遍性,永恆性,多樣性 參考係1.任何運動都是相對於某個參照物而言的,這個參照物稱為參考係。2.參考係的選取是自由的。1 比較兩個物體的運動必須選用同一參考係。2 參照物不一定靜止,但被認為是...
直線運動知識點詳細歸納
4 質點 研究乙個物體的運動時,如果物體的形狀和大小屬於無關因素或次要因素,對問題的研究沒有影響或影響可以忽略,為使問題簡化,就用乙個有質量的點來代替物體 用來代替物體的有質量的點做質點 質點沒有形狀 大小,卻具有物體的全部質量。質點是乙個理想化的物理模型,實際並不存在,是為了使研究問題簡化的一種科...
質點的直線運動知識點
專題一,質點的直線運動 一,運動的描述 1,質點 用來代替物體的有質量的點。在所研究的問題中,只有當物體的體積和形狀屬於次要或可忽略的地位時,才能把物體當做質點處理。2,位移 描述質點位置變化的物理量,是向量,方向由初位置指向末位置,大小是初末位置間有向線段的長度。3,速度 描述物體運動快慢及方向的...