内容正文:
第二章 匀变速直线运动的研究
课时2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.知道匀速直线运动的位移与v-t图像中矩形面积的对应关系;
2.知道匀变速直线运动的位移与v-t图像中四边形面积的对应关系;
3.理解位移公式的意义和导出过程;
4.能运用位移公式、匀变速直线运动的v-t图像解决有关问题;
5.掌握匀变速直线运动x-t图像的特点,会用它解决简单的问题。
一、匀变速直线运动的位移
1.位移在vt图像中的表示
做匀变速直线运动的物体的位移对应着vt图像中的图线和时间轴包围的“面积”。如图所示,物体在0~t时间内的位移大小等于梯形的面积。
2.位移与时间关系式:x=v0t+at2。
当初速度为0时,x=at2。
注意:对于所有的直线运动,vt图像中图线与时间轴所围图形的面积都等于该段时间内物体的位移大小。
二、速度与位移的关系
1.公式
v2-v=2ax。
2.推导
速度公式:v=v0+at。
位移公式:x=v0t+at2。
由以上两式消去t得:v2-v=2ax。
注意:该式是由匀变速直线运动的两个基本公式推导出来的,因为不含时间,所以当所研究问题中不涉及时间这个物理量时利用该公式往往会更简便。
基础过关练
题组一 位移公式x= v0t+at2的理解及简单应用
1.(2022山西运城月考)一只海燕正在做匀变速直线运动,下列说法中正确的是 ( )
A.海燕的速度与时间成正比
B.海燕的位移必与时间的平方成正比
C.海燕的速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比
D.若是匀加速运动,位移和速度随时间增加;若是匀减速运动,位移和速度随时间减小
2.(2022天津南开中学期中)一质点由静止开始做匀加速直线运动,它在第10 s内的位移为19 m,则其加速度大小为 ( )
A.1.9 m/s2 B.2.0 m/s2
C.9.5 m/s2 D.3.0 m/s2
3.(2022广东广州三中期中)做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小不可用下列哪个式子表示 ( )
A.v0t+at2 B.t
C.v0t-at2 D.at2
4.(2022北京丰台期末)在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到汽车在水平路面上刹