内容正文:
第7讲 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.利用图v-t图像求位移
v-t图像与时间轴所围的梯形面积表示位移,如图所示,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。
3.适用条件:匀变速直线运动。
4.矢量性:公式中x、v0、a都是矢量,应用时必须选取统一的正方向。
通常选取初速度
的方向为正方向
a、v0同向时a取正值
a、v0反向时a取负值
位移的计算结果
正值:说明位移方向与规定的正方向相同
负值:说明位移方向与规定的正方向相反
5.两种特殊形式
(1)当a=0时,x=v0t(匀速直线运动)。
(2)当v0=0时,x=at2(由静止开始的匀加速直线运动)。
【例1】在某次检测国产某品牌汽车的刹车性能时,通过传感器发现踩下刹车后,汽车的位移与时间的关系满足,则关于该次测试,下列说法正确的是( )
A.汽车4s内的位移是40m
B. 汽车的加速度是﹣5m/s2
C.汽车的初速度是20m/s
D.汽车刹车2s后的速度是10m/s
二、速度与位移关系
1.公式:v2-v=2ax。
2.推导
速度与时间的关系式v=v0+at。
位移与时间的关系式x=v0t+at2。
由以上两个公式消去t,可得
3.公式的适用条件:匀变速直线运动。
4.公式的意义:反映了初速度v0、末速度v、加速度a、位移x之间的关系,当其中三个物理量已知时,可求第四个未知量。
5.公式的矢量性:公式中v0、v、a、x都是矢量,应用时必须选取统一的正方向,一般选v0的方向为正方向。
6.两种特殊形式
(1)当v0=0时,v2=2ax。(初速度为零的匀加速直线运动)
(2)当v=0时,-v=2ax。(末速度为零的匀减速直线运动)
【例2】汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车刹车减速运动的加速度大小为8.0m/s2,测得刹车线长25m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为( )
A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.30m/s
1.一个做匀变速直线运动的物体,某时刻速度大小为4m/s,1s后的速度大小为10m/s,在这1s内该物体的( )
A.位移大小可能小于4m
B.位移大小可能大于10m
C.加速度的大小可能小于4 m/s2
D.加速度的大小可能大于10 m/s2
2.物体做初速度为零的匀加速直线运动,前2s内的位移是8m,则( )
A.物体的加速度是2m/s2 B.物体的加速度是4m/s2
C.物体前4s内的位移是32m D.物体前4s内的位移是16m
3.物体从静止开始做匀加速直线运动,第3s内通过的位移是3m,则( )
A.第3s内的平均速度大小是3m/s
B.物体的加速度大小是1.2m/s2
C.前3s内的位移大小是6m
D.第3s末的速度大小是3.6m/s
4.做直线运动的物体甲的图像和物体乙的图像分别如图甲、乙所示,则关于这两个物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A.甲在时间内运动方向不变,它通过的总位移大小为
B.甲在时间内平均速度为零
C.乙在时间内通过的总位移为零
D.乙在时间内加速度大小不变,方向发生了变化
5.一个小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时的速度是v,到达C点时的速度是2v,则AB:BC等于( )
A.1:2 B.1:1 C.1:4 D.1:3
6.现在的航空母舰上都有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“F-A15”型战斗机在跑道上做匀加速直线运动,加速度为,起飞速度为。若该飞机滑行时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,木块A、B并排且固定在水平桌面上,A的长度是L,B的长度是。一颗子弹沿水平方向以速度射入A,以速度穿出B。子弹可视为质点,其运动视为匀变速直线运动。则子弹穿出A时的速度为( )
A. B. C. D.
8.高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离,总长为9.6m。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是紧急刹车,汽车恰好没有撞杆,已知司机的反应时间为0.5s,则刹车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
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第7讲 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.利用图v-t图像求位移
v-t图像与时间轴所围的梯形面积表示位移,如图所示,x=(v0+v)t。
2.匀