内容正文:
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系
知识回顾
本章第1节内容中,我们通过实验探究小车的速度随时间的变化规律得到小车的速度随时间的变化规律
v=v0+at
从公式中发现小车的速度随时间均匀增加,那么速度在增加的同时,位移在如何变化呢?
对于匀变速直线运动,我们将如何计算它运动的位移?
匀速直线运动的位移与时间的关系
x=vt
v
t
结论:
匀速直线运动的位移就是v–t 图线与坐标轴及时刻线所围的矩形“面积”。
公式法
图象法
匀变速直线运动的位移
如果换成匀变速直线运动,能否通过计算v-t图像与坐标轴围成的“面积”呢?
由图可知:梯形OABC的面积
S=(OC+AB)×OA/2
又v=v0+at
一、匀变速直线运动的位移
1.公式推导
C
B
A
得:
代入各物理量得:
答案是肯定的
(1)适用条件:位移公式只适用于匀变速直线运动.
2.对匀变速直线运动公式 的理解
(2)矢量性:公式中x、v0、a都是矢量,应用时必须选取正方向.一般选v0的方向为正方向.
①匀加速直线运动中,a与v0同向,a取正值;匀减速直线运动中,a与v0反向,a取负值.
②若位移的计算结果为正值,说明位移方向与规定的正方向相同;若位移的计算结果为负值,说明位移方向与规定的正方向相反.
(3)两种特殊形式
①当v0=0时,x=1/2 at2,即由静止开始的匀加速直线运动的位移公式,位移x与t2成正比.
②当a=0时,x=v0t,即匀速直线运动的位移公式.
a t
1
2
—
2
t
v0
Δv
v0t
v
O
t
v0
t
v0
Δv
v
0
t
v0
v0t
a t
1
2
—
2
如果是匀减速直线运动呢??
【牛刀小试1】 航空母舰的舰载机既要在航母上起飞,也要在航母上降落。
(1)某舰载机起飞时,采用弹射装置使飞机获得10m/s的速度后,由机上发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进,2.4s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少?
(2)飞机在航母上降落时,需要阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰市的速度为80m/s,飞机钩住阻拦索后经过2.5s停下来。将这段运动视为匀减速直线运动,此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少?
分析 两个问题都是已知匀变速直线运动的时间来计算位移。
第(1)问