内容正文:
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、匀变速直线运动的位移
1.利用v-t图像求位移
v-t图像与时间轴所围的面积表示位移,如图1所示,在图乙中,匀变速直线运动位移
x=(v0+v)t.
2.匀变速直线运动位移与时间的关系式:
x=v0t+at2
当初速度为0时,x=at2.
知识点一:匀变速直线运动位移与时间关系运用
例1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1秒内的位移为2 m,则下列说法正确的是( )
A.物体运动的加速度为2 m/s2
B.物体第2秒内的位移为4 m
C.物体在第3秒内的平均速度为8 m/s
D.物体从静止开始通过32 m的位移需要4 s的时间
1.1 (多选)(2019·抚州临川一中高一期末)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+2t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.加速度为2 m/s2
B.前2 s内位移为18 m
C.第2 s内的位移是18 m
D.前2 s内的平均速度是9 m/s
1.2 一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s,它在第3 s内通过的位移是4.5 m,则它的加速度为( )
A.0.5 m/s2 B.1.0 m/s2
C.1.5 m/s2 D.2.0 m/s2
1.3 做匀加速直线运动的物体,速度从v增加到3v时经过的位移是x,则它的速度从3v增加到5v时经过的位移是( )
A.x B.x C.x D.2x
1.4 一列火车由静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观测,第一节车厢通过他历时2 s,整列车厢通过他历时6 s,则这列火车的车厢有( )
A.3节 B.6节 C.9节 D.12节
二、速度与位移的关系
1.公式:
v2-v02=2ax.
2.推导:由速度时间关系式v=v0+at,位移时间关系式x=v0t+at2,得v2-v02=2ax.
知识点二:匀变速直线运动速度与位移关系运用
例2. (2019·临沂市高一期末)在交通事故分析中,刹车线的长度是事故责任认定的重要依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹.在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是10 m,假设汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2,则汽车开始刹车时的速度为( )
A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s