一、匀变速直线运动规律
1、匀变速直线运动、加速度
本节开始学习匀变速直线运动及其规律,能够正确理解加速度是学好匀变速直线运动的基础和关键,因此学习中要特别注意对加速度概念的深入理解。
(1)沿直线运动的物体,如果在任何相等的时间内物体运动速度的变化都相等,物质的运动叫匀变速直线运动。匀变速直线运动是变速运动中最基本、最简单的一种,应该指示:常见的许多变速运动实际上并不是匀变速运动,可是不少变速运动很接近于匀变速运动,可以当作匀速运动处理,所以匀变速直线运动也是一种理想化模型。
(2)加速度是指描述物质速度变化快慢而引入的一个重要物理量,对于作匀变速直线运动的物体,速度的变化量△v与所用时间的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,即: 。
加速度是矢量,加速度的方向与速度变化的方向是相同的,对于作直线运动的物体,在确定运动正方向的条件下,可以用正负号表示加速度的方向,如vt > v0,a为正,如vt < v0,a为负。前者为加速,后者为减速。
依据匀变速直线运动的定义可知,作匀变速直线运动物体的加速度是恒定不变的。即a = 恒量。
(3)在学习加速度的概念时,要正确区分速度、速度变化量及速度变化率。其中速度v是反映物体运动快慢的物理量。而速度变化量△v = v2-v1,是反映物体速度变化大小和方向的物理量。速度变化量△v也是矢量,在加速直线运动中,速度变化量的方向与物体速度方向相同,在减速直线运动中,速度变化量的方向与物体速度方向相反。加速度就是速度变化率,它反映了物体运动速度随时间变化的快慢。匀变速直线运动中,物体的加速度在数值上等于单位时间内物体运动速度的变化量。
所以物体运动的速度、速度变化量及加速度都是矢量,但它们确实从不同方面反映了物体运动情况。
例如:关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是:
A.物体的速度为零时,其加速度必为零
B.物体的加速度为零时,其运动速度不一定为零
C.运动中物体速度变化越大,则其加速度也越大
D.物体的加速度越小,则物体速度变化也越慢
要知道物体运动的加速度与速度之间并没有直接的关系。物体的速度为零时加速度可以不为零,如拿在手中的物体在松开手释放它的瞬时就是这种情况;物体的加速度为零时,其速度可以不为零,作匀速直线运动的物体就具有这个特点。加速度是反映速度变化快慢的物理量,由加速度的定义可知,速度的变化量△v = a·t,即速度变化量△v与加速度a及时间t两个因素有关。因此加速度小的物体其速度变化不一定小,也不一定就大,应考虑时间t的影响。由以上分析可知正确的是B选项。
应该注意的是:加速度的大小 描述的是速度变化快慢,而不是速度变化的多少,即: 。如果只知道速度变化的多少,而不知道是在多长时间内发生的这一变化。我们就无法判断它的速度变化是快还是慢。比如速度变化很大的物体,如果发生这一变化所用的时间很长,加速度可以很小,相反,速度变化虽然较小,但是发生这一变化所用的时间确实很短,加速度都可以很大。
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