内容正文:
第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.匀速直线运动的位移
(1)位移公式:x=vt。
(2)位移在vt图象中的表示:对于匀速直线运动,物体的位移在数值上等于vt图线与对应的时间轴所包围的矩形的面积。如图1所示阴影图形的面积就等于物体在t1时间内的位移。
2.匀变速直线运动的位移
(1)位移在vt图象中的表示:vt图线与对应的时间轴所包围的梯形面积。如图2所示,阴影图形的面积等于物体在t1时间内的位移。
(2)公式:x=at2。v0t+
(3)两种特殊情形
①当v0=0时,x=at2,即由静止开始的匀加速直线运动,位移x与t2成正比。
②当a=0时,x=v0t,即匀速直线运动。
3.用图象表示位移
(1)位移—时间图象:描述物体相对于参考点的位移随时间变化的情况。
(2)匀速直线运动的xt图象是一条曲线(填“直线”或“曲线”)。平行于时间轴的直线,匀变速直线运动的xt图象是一条倾斜直线,静止物体的xt图象是一条
(3)位移—时间图象的斜率等于物体的运动速度。
典型考点一 匀变速直线运动位移—时间关系式的理解与应用
1.(多选)一个物体做匀变速直线运动,它的位移与时间的关系式为x=t+0.5t2(m),从t=0时开始计时,t1时它的速度大小为3 m/s,则( )
A.物体的加速度a=1 m/s2
B.物体的加速度a=0.5 m/s2
C.t1=2 s
D.t1=4 s
答案 AC
解析 将x=t+0.5t2与x=v0t+ s=2 s。故A、C正确。;当v=3 m/s时,t1=at2对比知v0=1 m/s,a=1 m/s2。由于v=v0+at,所以t=
2.(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内通过的位移是3 m,则( )
A.第3 s内的平均速度大小是3 m/s
B.物体的加速度大小是1.2 m/s2
C.前3 s内的位移大小是6 m
D.3 s末的速度大小是3.6 m/s
答案 ABD
解析 前2 s内的位移大小为x1==3 m/s,故A、B、D正确。===5.4 m;3 s末的速度大小是v3=at2=1.2×3 m/s=3.6 m/s,第3 s内的平均速度是at,可得加速度大小为a=1.2 m/s2,则前3 s内的位移大小为x2=at-at,则第3 s内的位移大小为x3=x2-x1=at,前3 s内的位移大小为x2=at
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