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匀变速直线运动的位移

知识点详情

匀变速直线运动的位移知识点包括教材知识填空、知识点详解,特别讲解了匀变速直线运动的位移公式的理解(适用条件、矢量性和应用公式解题的步骤)等内容,有关匀变速直线运动的位移的详情如下:

教材知识填空

1.位移在v­t图像中的表示:做匀变速直线运动的物体的位移对应着v­t图像中的              所包围的面积。

2.位移与时间的关系公式:               ,公式只适用于               运动。

答案:

1.图线与对应的时间轴      

2.xv0t         匀变速直线

知识点详解

1.位移在v­t图像中的表示

(1)微元法推导

①把物体的运动分成几个小段,如图甲所示,每段位移≈每段起始时刻速度×每段的时间=对应矩形面积.所以,整个过程的位移≈各个小矩形的面积之和

②把运动过程分为更多的小段,如图乙所示,各小矩形的面积之和可以更精确地表示物体在整个过程的位移.

③把整个过程分得非常非常细,如图丙所示,小矩形合在一起成了一个梯形,梯形的面积就代表物体在相应时间间隔内的位移.

 

甲      乙       丙

(2)结论:做匀变速直线运动的物体的位移对应着v­t图像中的图线与对应的时间轴所包围的面积.

2.位移与时间的关系

 

匀变速直线运动位移公式的理解

1.公式的适用条件:位移公式只适用于匀变速直线运动.

2.公式的矢量性:公式为矢量公式,其中xv0a都是矢量,应用时必须选取统一的正方向.一般选v0的方向为正方向.通常有以下几种情况:

运动情况

取值

若物体做匀加速直线运动

av0同向,a取正值(v0方向为正方向)

若物体做匀减速直线运动

av0反向,a取负值(v0方向为正方向)

若位移的计算结果为正值

说明位移的方向与规定的正方向相同

若位移的计算结果为负值

说明位移的方向与规定的正方向相反

 

3.公式的两种特殊形式

(1)当a=0时,xv0t(匀速直线运动).

(2)当v0=0时,x(由静止开始的匀加速直线运动).

4.应用公式xv0t解题步骤

(1)确定一个方向为正方向(一般以初速度的方向为正方向)。

(2)根据规定的正方向确定已知量的正、负,并用带有正、负号的数值表示。

(3)根据位移—时间关系式或其变形式列式、求解。

(4)根据计算结果说明所求量的大小、方向。

5.特别提醒

(1)公式xv0t是匀变速直线运动的位移公式,而不是路程公式,利用该公式计算出的物理量是位移而不是路程

(2)位移与时间的平方不是正比关系,时间越长,位移不一定越大。

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