内容正文:
第四节 匀变速直线运动的速度与位移的关系
一、匀变速直线运动的速度与位移关系式
1.公式:v2-v=2ax.
2.推导:物体以加速度a做匀变速直线运动时,设其初速度为v0,末速度为v,则由
速度公式:v=v0+at
位移公式:x=v0t+at2.
消去时间t得位移与速度的关系式为v2-v=2ax.
3.匀变速直线运动的位移速度公式:v2-v=2ax,此式是矢量式,应用解题时一定要先选定正方向,并注意各量的符号.
若v0方向为正方向,则:
(1)物体做加速运动时,加速度a取正值;做减速运动时,加速度a取负值.
(2)位移x>0说明物体通过的位移方向与初速度方向相同,x<0说明物体通过的位移方向与初速度方向相反.
4.两种特殊情况
(1)当v0=0时,v2=2ax.
(2)当v=0时,-v=2ax.
二、中间时刻的瞬时速度与平均速度
1.中间时刻的瞬时速度v=.
2.中间位置的瞬时速度v= .
3.平均速度公式总结:
=,适用条件:任意运动.
=,适用条件:匀变速直线运动.
=v,适用条件:匀变速直线运动.
三、重要推论推导及应用
1.速度位移公式:v2-v=2ax.
2.平均速度公式:①=v,即某段时间内平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度;
②=,即某段时间内的平均速度等于初、末速度的平均值.
3.匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值,即Δx=aT2.
4.应用
(1)判断物体是否做匀变速直线运动
如果Δx=x2-x1=x3-x2=……=xn-xn-1=aT2成立,则a为一恒量,说明物体做匀变速直线运动.
(2)求加速度
利用连续相等时间段内的位移差Δx,可求得a=.
四、初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式
1.初速度为0的匀加速直线运动,按时间等分(设相等的时间间隔为T),试写出下列比例的比例式:
(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为:
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
(2)T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比为:
x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2.
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内、…、第n个T内的位移之比为:
x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
2.按位移等分(设相等的位移为x)的比例式
(1)通过前x、前2x、前3x……时的速度之