内容正文:
[巩固层·知识整合]
[提升层·能力强化]
匀变速直线运动的解题方法
1.匀变速直线运动的解题方法
(1)基本公式法。
(2)逆向思维法。
(3)图像法。
(4)比例法。
(5)中间时刻速度法。
2.匀变速直线运动问题的解题模型
3.匀变速直线运动的关键词转化
【例1】 物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图所示,已知物体运动到斜面长度处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。
[解析] 解法一:逆向思维法
物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面。故xBC=a(t+tBC)2,
,xAC=at
又xBC=
解得tBC=t。
解法二:比例法
对于初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1),
现有xBC∶xBA==1∶3
∶
通过xAB的时间为t,故通过xBC的时间tBC=t。
解法三:中间时刻速度法
利用教材中的推论:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度,
==AC=
又v=2axBC,xBC==2axAC,v
由以上各式解得vB=,
可以看出vB正好等于AC段的平均速度,因此B点是时间中点的位置,因此有tBC=t。
解法四:图像法
利用相似三角形面积之比等于对应边平方比的方法,作出vt图像,如图所示,,=
且S△AOC=4S△BDC,
OD=t,OC=t+tBC
所以),解得tBC=t。
=
[答案] t
1.甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变,在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
[解析] 解法一:基本公式法
设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t0)的速度为v,第一段时间间隔内行驶的路程为s1,加速度为a;在第二段时间间隔内行驶的路程为s2。由运动学公式得
v=at0,s1=。
(2a)t,s2=vt0+at
设汽车乙在时刻t0的速度为v′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1′、s2′,同样有v=(2a)t0,s1′=,设甲、乙两车行驶的总路程分别为s、s′,则有at,s2′=v′t0+(2a)t
s