100 分
全部通关。现在你能把运动、公式和图像对上号了。
第 1 关仪表盘上的数,不是一回事
先从一次跑步说起。你绕操场一圈,明明累得够呛,位置却回到了起点。
假设你从起点向东跑 300 m,又向西跑 100 m。
路程:400 m把每一段实际走过的长度都加起来。它只有大小,没有方向。
位移:向东 200 m只看“终点相对起点挪了多少”。它既有大小,也有方向。
同样,“快慢”和“朝哪儿走”也要拆开:
速率速度的大小。比如 5 m/s,不说方向。
速度比如“向东 5 m/s”。方向不能丢。
平均和瞬时,也别混
平均速度 = 位移 ÷ 时间,说的是一整段的总体效果。瞬时速度说的是某一时刻运动的快慢和方向;汽车仪表盘某一刻显示的 60 km/h,只显示瞬时速度的大小,也就是瞬时速率。
1. 小林绕 400 m 跑道一圈回到起点。路程和位移是?
2. “向西 3 m/s”说的是?
第 2 关加速度不是“速度很大”
赛车跑得飞快但匀速直行,加速度可以是 0;刚起步的自行车很慢,加速度反而可能很大。
加速度 a 管的是:速度变化得有多快。
a = (v − v₀) ÷ t
- v₀:计时开始时的速度,读作“v 零”。
- v:过了 t 之后的速度。
- t:这次变化花了多久,单位 s。
- a:每秒速度变多少,单位 m/s²。
真正的判断钥匙:看 v 和 a 的方向
v 与 a 同向,速率变大;v 与 a 反向,速率变小。别只盯着 a 的正负。正负取决于你先规定哪边是正方向。
1. 规定向东为正。小车 v = +8 m/s,a = −2 m/s²,它正在怎样运动?
2. 小车 v = −4 m/s,a = −1 m/s²。它的速率怎样变?
3. 哪句话靠谱?
第 3 关运动模拟台:让图跟着车跑
拖 v₀ 和 a,再点开始。小车、v-t 图和 x-t 图会同步变化。
观察时长 6 s
v-t 图:斜率是加速度,面积管位移
x-t 图:某一点的斜率是那一刻的速度
t 轴上方面积:正位移
t 轴下方面积:负位移
图像翻译器
v-t 图的斜率 = a;带正负号的面积相加 = 位移。若速度反向,把上下两块面积的大小都加起来,才是路程。x-t 图的斜率 = 速度,不是加速度。
第 4 关v-t 读图训练台
每次随机来一张折线图。斜率、面积、过零点,三件事一起练。
橙色段:本题要求加速度
上方面积
下方面积
“碰到 0”不一定叫反向
得看速度是否从正变负,或从负变正。只降到 0 后又按原方向走,不算反向。
第 5 关三个公式,外加刹车红线
它们不是三套知识。都是同一段匀变速运动的不同问法。
x 是这段过程的位移,不一定等于路程;三个公式里的 v₀、v、a、x、t 必须属于同一段匀变速过程。
刹车题先做一件事:求停下时刻
车停下后不会自动倒着开。若公式算出 v 变成负数,说明你把刹车模型硬用到了停车之后。
一辆车以 20 m/s 行驶,刹车加速度为 −5 m/s²。它几秒停下?刹车位移多大?
附加挑战:让小车恰好停在标线处
设定 v₀ 和 a。系统按 v = 0 算真正的停车点。三条标线各值 5 附加分。
目标 24 m
已完成 0 / 3
第 6 关专抓最常错的坑
这些选项都很像真话。慢半拍,看清“方向”“面积”和“停车时刻”。
1. “物体运动了 10 m,所以位移一定是 10 m。”
2. “a < 0,所以物体一定越来越慢。”
3. v-t 图跑到 t 轴下方后,那块面积应该怎样算?
4. 刹车题给了 8 s,车在 5 s 已停下。算位移时用多久?
5. x-t 图上某点切线的斜率表示什么?
第 7 关把方向竖起来:落下与上抛
不计空气阻力时,它们都只受重力。近地面可以取 g = 10 m/s²。
自由落体从静止开始下落。若向下为正:v₀ = 0,a = g。
竖直上抛若向上为正:上升和下降全程 a = −g。到最高点只是 v = 0,a 仍是 −g。
最高点不是“什么都为 0”
最高点的瞬时速度为 0,但重力没有消失,加速度还是竖直向下的 g。
竖直上抛观察台
通关测随机 11 题,全部知识串起来
每次都会换一组友好数字。交卷后逐题讲,11 题全对拿最后 10 分。
小抄考前只看这几句
- 先定正方向。速度、加速度、位移的正负才有意义。
- 同向加速,反向减速。别用 a 的正负直接猜快慢。
- v-t 图:斜率是 a,带符号面积是位移,绝对面积总和是路程。
- x-t 图:斜率是速度。越陡,速率越大。
- 刹车:先令 v = 0 求停车时刻,只算到停下。
- 最高点:v = 0,但 a = −g(向上为正时)。
最后一句公式不是暗号。每个字母都在说:从什么速度出发、每秒改多少、过了多久、挪了多远。