匀变速直线运动规律
知识梳理:
1、加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。表达式: 单位:m/s2。
2、速度是矢量,速度的变化 也是矢量,单位时间内速度的改变量也是矢量。即a的方向就是vt—v0的方向。
3、速度随时间均匀地改变,叫匀变速直线运动,也就是加速度不变的直线运动。
4、匀变速直线运动的规律:
5、当初速度为0时:
6、对于匀变速直线运动,平均速度的求解有两个途径:(1) (2)
7、一些重要推论:
(1)做匀变速直线运动的物体,在相邻的相等时间间隔T内的位移的差是一个恒量,即
(2)做匀变速直线运动的物体,在某段时间内的平均速度,等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,即
(3)做匀变速直线运动的物体,在某段位移中点的瞬时速度等于初速度 和末速度 的平方和的一半的平方根,即
(4)初速度为零的匀加速直线运动,除了具备上述特点外,还有下列几个特点:(设T为等分时间间隔)
①1T末、2T末、3T末、……、nT末的、的瞬时速度比为 =1:2:3:……
②1T内、2T内、3T内、……、nT内位移之比为
③第1T内、第2T内、第3T内……第nT内位移之比为SⅠ:SⅡ:SⅢ……Sn=1:3:5:……:(2n-1)
④从静止开始,通过连续相等的位移所用时间之比为t1:t2:t3: tn=1: :
方法讲解:
1、 解题的基本思路
审题→画出草图→判断运动性质→选取正方向(或建立坐标轴)→选用公式列出方程→求解方程,必要时对结果进行讨论。
2、 常见解题方法
(1)基本公式法
公式 是研究匀变速直线运动的最基本的规律,合理运用和选择三式中的任意两式是求解运动学问题最常用的基本方法。
(2)平均速度法
定义式 对任何性质的运动都适用,而 只适用于匀变速直线运动。此外对匀变速直线运动还有 。
(3)妙用
在匀变速直线运动中,第M个T时间内的位移和第N个T时间内的位移之差 。对纸带问题用此方法尤为快捷。
(4)比例法
利用推论(4)中各结论分析初速为零的匀加速直线运动。
(5)“逆向思维”法
逆向过程处理(逆向思维法)是把运动过程的“末端”作为“初态”的反向研究问题的方法,如物体做加速运动看成反向的减速运动,物体做减速运动看成反向的加速运动处理。该方法一般用在末状态已知的情况。
(6)图象法
应用 图象,可把复杂的问题转化为较简单的数学问题解决。尤其是图象定性分析,可避开复杂的计算,快速找出答案.
例题:
1、物体做匀加速运动,初速度为v0=2m/s,加速度a=0.1 ,求:(1)、前4s内通过的位移。(2)、前4s内的平均速度及位移。
2、一个滑雪的人,从85米长的山坡上匀变速滑下,初速度是1.8m/s,末速度系5.0m/s,他通过这段山坡需要多长时间?
3、做匀加速直线运动的物体,速度从v增加到2v时结果的位移是s,测它的速度从2v增加到4v经过的位移是多少?
4、一个物体做匀减直线运动,初速度为15m/s,加速度大小为 ,求:(1)3s末速度的大小?(2)物体的速度减为零所经历的时间?(3)2s内的位移?(4)第2s内的位移?