内容正文:
第2章
匀变速直线运动
第1讲 描述运动的基本概念
重难点
03 匀变速直线运动的速度与位移的
关系
第1讲 描述运动的基本概念
1.速度与位移的关系式v2- =2ax的推导
由速度公式v=v0+at,可得t= ,将t代入位移公式x=v0t+ at2,可得v2- =2ax。
2.对公式的理解
(1)v2- =2ax是矢量式,式中v0、v、x、a均为矢量,使用公式时需规定统一的正方向。一般取初速度v0的
方向为正方向,若为匀加速直线运动,则a>0;若为匀减速直线运动,则a<0。
(2)当初速度v0=0时,公式简化为v2=2ax,物体做初速度为零的匀加速直线运动;当末速度v=0时,公式简化
为- =2ax,物体做匀减速直线运动,直到停止。
第1讲 描述运动的基本概念
3.公式的应用——推导中间位置瞬时速度
如图所示,对AB段有 - =2a· ,对BC段有v2- =2a· ,两式相减,整理可得 = 。
第1讲 描述运动的基本概念
勘破疑难
位移公式的选取
在计算匀变速直线运动的位移x时,如果有时间参与,选用位移公式x=v0t+ at2比较方便;如果不涉及时间
t,选用速度-位移公式v2- =2ax比较方便。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 在水平面上做匀减速直线运动的质点通过O、A、B三点的过程中,其位移随时间变化的x-t图像
如图所示❶。则质点 ( )
A.通过A点时的速度为
B.通过A点时的速度大于
C.通过A点时的速度小于
D
D.运动的加速度大小为
第1讲 描述运动的基本概念
解析根据 = 可知,质点从O点运动到A点过程的平均速度为 = ;质点做匀减速运动,则通过A点时
的速度小于 ,A、B错误。根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,知
是全程中间时刻的瞬时速度,而通过A点时的速度是位移中点的瞬时速度,因位移中点的瞬时速度大
于中间时刻的瞬时速度,故通过A点时的速度大于 ,故C错误。设质点经过O点时的速度为v0,加速度大
小为a、0~t1时间内,由位移-时间公式得s=v0t1- a ,0~t2时间内,有2s=v0t2- a ,联立解得a= ,D正
确。
第1讲 描述运动的基本概念
一题多解 求解加速度,可利用中间时刻的瞬时速度公式:0~t1时间内,中间时刻的瞬时速度 = ;0~t2时
间内,中间时刻的瞬时速度 = ,则质点的加速度a= = =- 。
信息解读
❶从图中可获取的信息如图所示:
第1讲 描述运动的基本概念
点拨 中间时刻瞬时速度 和位移中点瞬时速度 的比较
结论:匀变速直线运动中,都有 < 。
第1讲 描述运动的基本概念
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