内容正文:
《§2.3匀变速直线运动的位移
与时间的关系》
匀变速直线运动的位移
物体做直线运动时,位移Δx=x-x0,如果初位置x0为坐标原点,则Δx=x-0
根据图中着色梯形各线段所代表的物理含义以及梯形的面积公式,可以求得
位移Δx=x= eq \f(1,2)( v0+v)t,由于v=v0+at,则:
消去末速度v,可得x=v0 t+ eq \f(1,2)at2
消去运动时间t,可得v2-v02 =2ax
x= eq \f(1,2)( v0+v)t, x=v0 t+ eq \f(1,2)at2, v2 -v02 =2ax
公式中的x、v0、v、a皆为矢量,应用公式解题时,先规定正方向。
一般选v0方向为正方向,若物体做匀加速直线运动,a与v0同向,a取正值。若物体做匀减速直线运动,a与v0反向,a取负值。若位移的计算结果为正值,说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相同。若位移的计算结果为负值,说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相反。
v0
a
x
v
x
t
解题时巧选公式的基本方法
前提条件
优先选用
无位移x,也不需求位移
v=v0+at
无末速度v,也不需求末速度
x=v0t+eq \f(1,2)at2
无运动时间t,也不需要求运动时间
v2-veq \o\al(2,0)=2ax
没有加速度a,也不涉及加速度
x= eq \f(1,2)( v0+v)t
一个以v0=5 m/s的初速度做直线运动的物体,自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2 m/s2的加速度,则当物体位移大小为6 m时,物体已运动的时间不可能是( )
A.1 s
B.2 s
C.3 s
D.6 s
通过v-t图像,可以明确以下信息
v-t图像中“面积”的拓展理解
对于任何形式的直线运动,物体在t时间内的位移都可以用v-t图线与t轴所包围的面积表示,如图所示.
(1)当“面积”在t轴上方时,位移取正值,这表示物体的位移与规定的正方向相同.
(2)当“面积”在t轴下方时,位移取负值,这表示物体的位移与规定的正方向相反.
(3)物体的总位移等于各部分位移(正负面积)的代数和;物体通过的路程为t轴上、下“面积”绝对值的和.
$$