ch1-2 质点的位移、速度和加速度 大学物理基础
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高一物理加速度位移知识点高一物理中,加速度与位移是重要的知识点之一。
了解和掌握加速度与位移的概念、计算方法以及它们在物理中的应用,对于学习力学和运动学有着重要的意义。
本文将介绍高一物理中关于加速度与位移的知识点。
一、加速度的概念及计算方法加速度是物体在单位时间内速度变化的量,通常用符号"a"表示。
加速度可以为正数、负数或零,正数表示物体的速度增加,负数表示速度减小,零表示物体的速度保持不变。
加速度的计算公式为:a = (v - u) / t其中,a表示加速度,v表示物体的最终速度,u表示物体的初始速度,t表示时间。
例如,一辆汽车在5秒钟内从静止加速到每秒10米的速度,利用上述公式可以计算出汽车的加速度:a = (10 - 0) / 5 = 2 m/s²二、位移的概念及计算方法位移是物体从一个位置运动到另一个位置的距离和方向的变化量,通常用符号"S"表示。
位移是矢量量,可以为正数、负数或零,正数表示物体向正方向移动,负数表示物体向负方向移动,零表示物体没有发生位移。
位移的计算公式为:S = v * t其中,S表示位移,v表示物体在运动过程中的速度,t表示时间。
例如,一架飞机以每秒300米的速度飞行10秒钟,利用上述公式可以计算出飞机的位移:S = 300 * 10 = 3000米三、加速度与位移的关系在物理学中,加速度与位移之间存在一定的关系。
当物体在运动过程中保持恒定的加速度时,可以利用以下公式计算位移:S = (v + u) * t / 2这个公式可以通过加速度与位移的关系推导得出。
假设物体的初始速度为u,加速度为a,时间为t,最终速度为v,根据加速度的定义可得:v = u + at再将上述公式代入位移的计算公式中,得到:S = [(u + (u + at))] * t / 2 = (2u + at) * t / 2 = ut + (1/2)at²这就是加速度与位移之间的关系公式。
力学和运动知识点总结高中一、质点运动1. 位移、速度和加速度质点的位移是指其在某一段时间内从初始位置到最终位置的位移矢量。
其大小为位移矢量的模,方向为位移矢量的方向。
质点的平均速度是指单位时间内的位移量,即位移矢量与时间间隔的比值。
质点的瞬时速度是指在某一瞬时的速度。
质点的加速度是指单位时间内速度的改变量,即速度矢量的变化率。
加速度矢量的方向与速度变化的方向一致时为正加速度,反之为负加速度。
2. 直线运动质点沿直线的运动,可以分为匀速直线运动和变速直线运动。
匀速直线运动的速度恒定,加速度为零;变速直线运动的速度随时间而变化,加速度不为零。
3. 曲线运动质点沿曲线的运动,可以分为匀速曲线运动和变速曲线运动。
匀速曲线运动的速度大小恒定,但速度方向不断改变;变速曲线运动的速度大小和方向均随时间变化。
二、牛顿运动定律牛顿运动定律是描述物体运动规律的基本原理,包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
1. 牛顿第一定律牛顿第一定律又称惯性定律,它阐述了物体在没有外力作用下将保持匀速直线运动或静止状态的原理。
换句话说,物体如果没有受到外力作用,将保持原来的状态,包括速度不变和位置不变。
2. 牛顿第二定律牛顿第二定律揭示了力与物体运动状态之间的关系。
它的表达式为F=ma,即物体所受合外力等于其质量乘以加速度。
从数学上来说,牛顿第二定律可以理解为力是改变物体运动状态的原因,而加速度则是改变程度的大小。
3. 牛顿第三定律牛顿第三定律表明了物体间相互作用的规律。
它指出:所有作用力都有等大相反的反作用力,且反作用力的方向与作用力方向一致。
这就是常说的“作用力与反作用力相等相反”。
三、动量和动量定理动量是物体运动状态的量度,是物体运动的一种特性,它表征了物体的惯性。
动量的大小与物体的质量和速度成正比,方向与速度方向一致。
动量的数学表达式为p=mv,其中p为动量,m为物体的质量,v为物体的速度。
2. 动量定理动量定理表明了物体所受外力的影响将改变其动量。
y第一章质点运动学主要内容一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r r称为位矢位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程()r r t =r r运动方程的分量形式()()x x t y y t =⎧⎪⎨=⎪⎩位移是描述质点的位置变化的物理量△t 时间内由起点指向终点的矢量B Ar r r xi yj =-=∆+∆r r r r r △,r =r △路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ∆是标量。
明确r∆r、r ∆、s ∆的含义(∆≠∆≠∆rr r s )2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量)平均速度 x y r x y i j i j t t tu u u D D ==+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt∆→∆==∆r r r(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ϖϖϖϖϖϖ+=+==,2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛==ϖϖds dr dt dt=r 速度的大小称速率。
3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量)平均加速度va t∆=∆rr瞬时加速度(加速度) 220limt d d ra t dt dtυυ→∆===∆r r rr △ a r方向指向曲线凹向j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ϖϖϖϖρϖ2222+=+== 2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y xy x ϖ二.抛体运动 运动方程矢量式为 2012r v t gt =+rrr分量式为 020cos ()1sin ()2αα==-⎧⎪⎨⎪⎩水平分运动为匀速直线运动竖直分运动为匀变速直线运动x v t y v t gt 三.圆周运动(包括一般曲线运动) 1.线量:线位移s 、线速度dsv dt=切向加速度tdv a dt=(速率随时间变化率)法向加速度2n v a R=(速度方向随时间变化率)。