内容正文:
匀变速直线运动
规律推论
匀变速直线运动规律:
3、位移与速度关系:
4、平均速度:
2、位移公式:
1、速度公式:
v=v0+at
例1、证明:物体做匀变速直线运动,在任意两个连续相等的时间内的位移之差等于一个常数。
证明:设加速度为a,经过任意一点A的速度为v0,从A点开始经两个连续相等的时间T的位移分别是x1和x2。
由运动学知识:
两个连续相等的时间T内的位移之差:
即:只要物体做匀变速直线运动,它在任意两个连续相等的时间内的位移之差等于一个常数.
因为T是个恒量,小车加速度也是恒量,因此△x也是个恒量。
匀变速直线运动推论公式:
1、任意两个连续相等时间间隔T内,位移之差是常数,即△x=x2-x1=aT2。
拓展:△xMN=xM-xN=(M-N)aT2
例2、已知一物体做匀变速直线运动,加速度为a,试证明在任意一段时间t内的平均速度等于该段时间中点t/2时刻的瞬时速度。
证明:设物体在匀变速直线运动中,任意一段时间t的初速度为v0,位移为x
t时间内的位移为
t时间内的平均速度为
联立以上两式得
中间时刻t/2的速度
联立以上两式得
匀变速直线运动推论公式:
1、任意两个连续相等时间间隔T内,位移之差是常数,即△x=x2-x1=aT2。
2、在一段时间内,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度
拓展:△xMN=xM-xN=(M-N)aT2
填空:
1.物体的初速度为2m/s,加速度为2m/s2,当它的速度增加到6m/s时,所通过的位移是 _m.
2.物体的初速度为2m/s,用4s的时间速度增加到6m/s,那么该物体在这段时间内发生的位移为 _m.
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练习1:一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第15s内的位移比前1s内的位移多0.2m,求小球运动的加速度和前15s内的平均速度。
a=0.2m/s2 v=1.5m/s
练习2:某市规定,车辆在市区内行驶不得超过40km/h,有一辆汽车遇到情况紧急刹车后,经时间t=1.5s停止,量得路面刹车的痕迹长为x=9m,问该车是否违章?(刹车后汽车做匀减速运动)
a= - 8m/s2 v0=12m/s=43.2km/h
练习3:以10m/s的速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动。若汽车刹车后第2s内的位移为6.25m(刹车时间超过2s),则刹车后6s的位移是多大?
解:以汽车初速度方向为正方向
代入数据解得:a=-2.5m/s2
则汽车刹车6s内的位移:
由题可知:
汽车刹车到停所需时间
$$
第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.一质点沿
坐标轴运动,t=0时,位于坐标原点,图为质点做直线运动的速度——时间图象,由图可知:
(1)该质点的位移随时间变化的关系式是x= ;
(2)在时间t= s时质点距坐标原点最远(在前20S内)。
(3)从t=0至20s内质点的位移是 ;通过的路程是 。
2.一物体运动的位移与时间关系
(
以
为单位),则 ( )
A. 这个物体的初速度为12m/s
B. 这个物体的初速度为6m/s
C. 这个物体的加速度为8m/s2 D. 这个物体的加速度为-8m/s2
3.两辆汽车同时由同一地点沿同一方向做直线运动,甲车匀速前进,乙车匀加速前进,它们的v-t图像如图所示,则下列判断正确的是 ( )
A. 前2s甲车速度大,后2s乙车的速度比甲车速度大
B. 前2s甲车在乙车前,后2s乙车超过甲车
C. 在4s内两车的平均速度相等
D. 距离出发点40m远处两车相遇
4.初速度为v0,以恒定的加速度a做匀加速直线运动的物体,若使速度增加为初速度的n倍,则经过的位移为 ( )
A.
B.
C.
D.
5.如图所示的四个图分别为四个质点做直线运动的速度-时间图象,请根据图象回答下列问题
①第2s末,哪个质点离出发点最远。 ( )
②第2s末,哪些质点回到起始位置。 ( )
③第2s内,哪些质点做加速运动 ( )
④第2s内,哪些质点做减速运动。 ( )
6.甲、乙、丙三辆汽车同时以相同的速度经过某一个路标,此后甲一直做匀速直线运动,乙先加速后减速,丙先减速后加速,它们经过下一个