变速直线运动的定义是什么
变速直线运动可分为匀变速直线运动和变加速直线运动(非匀变速直线运动)。前者加速度恒定,后者加速度改变。下面是小编给大家整理的变速直线运动的定义简介,希望能帮到大家!
变速直线运动的定义
直线运动分匀速直线运动和变速直线运动。
匀速直线运动指运动过程中速度保持不变。
变速直线运动指运动过程中速度发生变化,就好像你在体育课上考试跑100米,开跑时候要加速,越跑越快,这就是变速直线运动。
直线运动的有关公式
速度公式
速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式.它所表明瞬时速度与时刻 t 的对应关系.通常取初速度v0方向为正方向,加速度a可正可负(正、负表示方向),在匀变速直线运动中a恒定.v-t图象是对速度公式的直观体现.图象斜率表示加速度,图象与时间轴所围的面积表示位移.
形式:V平均=X/T(对于所有变速直线运动)
V=V0+at(仅对于匀变速直线运动)
位移公式
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
x=v0t+1/2at2
速度-位移公式
由速度公式和位移公式可推出:
V2-V02=2ax,即匀变速直线运动的速度位移公式。
变速直线运动的简介
我们日常看到的直线运动,往往不是匀速直线运动。飞机起飞的时候,运动越来越快,在相等的时间里位移不相等。火车进站的时候,运动越来越慢,在相等的时间里位移也不相等。
变速直线运动的x-t图象不是直线,而是曲线。变速直线运动比较复杂,在粗略研究其运动情况时,仍可用速度公式求它的速度,这个速度称为平均速度。
匀速直线运动
概念
物体在一条直线上运动,如果在任何相等的时间里位移都相等,这种运动就叫匀速直线运动。当运动物体所受的合外力为零时,加速度为零,物体做匀速直线运动。
物理意义
反应位移随时间变化关系。
变速直线运动是速度大小改变而方向不变的运动。当运动物体所受的合外力不为零,它的方向又同物体速度的方向在同一直线上时,物体做变速直线运动。合外力跟速度方向相同时 ,物体做加速直线运动;合外力跟速度方向相反时,物体做减速直线运动。在上述情况中,如果合外力的大小、方向不变,则物体做匀加速直线运动或匀减速直线运动。做匀变速直线运动的物体,在任何相等时段内的速度改变量都相等;其初速度、加速度a(a为正值,是匀加速运动;负值则为匀减速运动)、运动经历时间t、所行距离s和末速度υ之间存在以下3个关系。自由落体运动和竖直上抛运动是两个典型的匀变速直线运动。
①自由落体运动。只受重力作用,从静止开始下落的物体称自由落体,其运动称自由落体运动。这种运动是初速为零,加速度为g(重力加速度,也就是10m/s²,相当于初中的求物体重力的g,但单位不同,请注意。)的匀加速直线运动 。自由落体运动的3个公式可将上面3个关系式中的和a代之以0和g而得出。
②竖直上抛运动。以某一初速度沿竖直方向向上抛出的物体所做的上升和回落运动。上升运动物体所受重力与速度方向相反,速度逐渐减小,物体做匀减速运动。当速度减小到零时,物体上升到最大高度,然后由这个高度回落,做自由落体运动。竖直上抛运动的问题可用初速度不为零的匀变速直线运动公式(式中a=-g)来计算。
特点
物体在一条直线上运动,且在相等的时间间隔内通过的位移相等,这种运动称为匀速直线运动。做匀速直线运动的物体,在不同的位移或时间段中,位移与时间的比值是一个常数,称为速度,速度的大小直接反映了物体运动的快慢。在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度是一样的,平均速度的大小和平均速率也是相等的,匀速运动的位移和时间成正比,用公式表示为S=vt。作匀速运动的物体加速度为零。
我们把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动[1](uniform rectilinear motion),也就是说该物体在任何时间段内通过的路程和时间的比值是个定值。因此,千万不要从数学角度把该公式理解成物体运动的速度与路程成正比,与时间成反比。做匀速直线运动的物体,匀速直线运动的特点是瞬时速度的大小和方向都保持不变,加速度为零,是一种理想化的运动。
匀速直线运动并不常见,我们可以把一些运动近似地看成是匀速直线运动。如:滑冰运动员停止用力后的一段滑行,站在商场自动扶梯上的顾客的.运动,等等。我们可用v=x/t求得他们的运动速度,式中, x为位移,v为速度,它为恒矢量,t为发生位移x所用的时间,由公式可以看出,位移是时间的一次函数,位移与时间成正比。
注:
(1)做匀速直线运动的物体其速度是匀速的,因此,如果知道了某一时刻(或某一距离)的运动速度,就知道了她在任意时间段内或任意运动点上的速度。
(2)速度的单位:在国际单位制中,住单位是m/s,常用的单位有km/h,m/min等。
(3)一个物体在受到两个力作用时,如果能保持静止或匀速直线运动,我们就说物体处于平衡状态。
参考系
在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体,叫做参考系。
(说明):
研究某一物体的运动时,必须选择一参考系
同一物体选取不同的参考系,运动状态可能不同
参考系的选取是任意的,但应使物体和运动尽可能简单
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