匀变速直线运动闯关

v = v₀ + atx = v₀t + ½at²

让小车真的跑起来,再把公式和图像一块看懂

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

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
时刻 t
0.0 s
瞬时速度 v
6.0 m/s
位移 x
0.0 m
路程 s
0.0 m

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。

v = v₀ + at知道时间,问末速度
x = v₀t + ½at²知道时间,问位移
v² − v₀² = 2ax题里没有时间时好用

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

算两道友好数字:

物体从静止自由下落 3 s:末速度是 m/s,下落高度是 m。

物体以 20 m/s 竖直上抛:到最高点用时 s,上升高度是 m。

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

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。