内容正文:
学习目标:
1、掌握匀变速直线运动的速度-位移公式;
2、灵活选择合适的公式解决实际问题。
重、难点:
1、匀变速直线运动中速度-位移公式及应用;
2、匀变速直线运动公式的灵活应用。
第二章 匀变速直线运动的研究
2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系
制作者:河南驻马店高级中学 李阳
一、匀变速直线运动的速度与位移的关系
1.公式的推导:
2.速度-位移公式:
当初速度为零时,公式简化为:
解题过程中选用公式的基本方法为:
1.如果题目中不涉及位移x,一般选用公式1
2.如果题目中不涉及末速度v,一般选用公式2
3.如果题目中不涉及运动时间t,一般选用公式3
二、基本公式的选择
公式中包含v0、a、t、x、v五个物理量,已知任意三个量,即可求出另两个.
例1.一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,经过斜面中点时速度为2 m/s,则物体到达斜面底端时的速度为( )
A.3 m/s B.4 m/s C.6 m/s
例2.以20 km/h的速度行驶的汽车,制动后能在2 m内停下来,如以40 km/h的速度行驶,则它的制动距离应该是( )
A.2 m B.4 m C.6 m D.8 m
分析:由v2=2ax得,v增大为原来的2倍,位移应增大到原来的4倍.
点评:末速度为零的匀减速直线运动可以等效为相同加速度的初速为零的反向匀加速直线运动.
解:设总位移为2x,过斜面中点的速度为v1,末速度为v2,则
三、匀变速直线运动的重要推论
匀变速直线运动的判别式
推论1.任意连续相等时间间隔内位移差相等
证明:运动示意如图
x1
T
x2
T
x3
T
推广:
例3.一物体做匀加速直线运动,头4s位移为24m,第二个4s的位移为60m,求该物体的加速度多大?8s到12s的位移多大?
解:依题意知,头4s、第二个4s、8s到12s为三个连续相等的时间,T=4s.相邻的4s的位移差Δx=60m-24m=36m.由匀变速直线运动的判别式Δx=aT2得该物体的加速度为:
设8s到12s的位移为x3,则有:
推论2.中点时刻的瞬时速度与该段时间的平均速度相等
转换作用
例4.一做匀变速直线运动物体,第2s内位移为4m,第4s内的位移为2m,求该物体的加速度?
分析:已知物体在两个时间段内的位移,可分别求出对应的平均速度