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
05 初速度为零的匀加速直线运动的比例关系
物理模型
第1讲 描述运动的基本概念
1.等分运动时间
从t=0开始计时,以T为时间单位,有:
(1)1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。
(2)1T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2。
(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内的位移之比Δx1∶Δx2∶Δx3∶…∶Δxn=1∶3∶5∶
…∶(2n-1)。
第1讲 描述运动的基本概念
2.等分位移(以x为位移单位)
(1)通过x、2x、3x、…、nx所用时间之比t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶ ∶ ∶…∶ 。
(2)通过第1个x、第2个x、第3个x、…、第n个x所用时间之比Δt1∶Δt2∶Δt3∶…∶Δtn=1∶( -1)∶( -
)∶…∶( - )。
(3)x末、2x末、3x末、…、nx末的瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶ ∶ ∶…∶ 。
第1讲 描述运动的基本概念
关键提醒 比列式解题适用于初速度为零的匀加速直线运动。对于末速度为零的匀减速直线运动,根
据逆向思维,可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,故此规律也适用于末速度为零的匀减速直
线运动。
第1讲 描述运动的基本概念
勘破疑难
初速度为零的匀加速直线运动的比例关系,是根据速度公式、位移公式、速度-位移公式的特例推导出
来的,即理论依据是v=at、x= at2、v2=2ax,灵活应用各比例关系,可快速解题。
易错警示
(1)T是连续相等时间间隔,间隔不等,则不适用。
(2)分清“nT内(全程)”与“第n个T内(单个间隔)”的时间范围。
(3)比例关系是大小比,需统一正方向。
(4)位移段要求是连续无重叠的等分段,而不是任意的相等位移段。
第1讲 描述运动的基本概念
思想方法 逆向思维法
逆向思维法是把运动过程的“末状态”作为“初状态”来反向研究问题的方法。如物体做末速度为
零的匀减速直线运动,可看成反向的初速度为零的匀加速直线运动来处理,要注意两个运动的加速度相
同。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 (多选)如图所示是商场中的无轨小火车,小火车由若干节相同的车厢组成❶,车厢间的空隙不
计。现有一小朋友站在地面上保持静止,且与第1节车厢头部对齐,小火车从静止开始启动做匀加速直
线运动❷,已知第1节车厢经过小朋友所用的时间为t,下列说法正确的是 ( )
A.第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比是1∶( -1)∶( -1)
B.第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比是1∶ ∶
C.第1个t内、第2个t内、第3个t内经过小朋友的车厢数之比为1∶3∶5
D.从静止开始计时到第1、2、3节车厢尾部经过小朋友的时间之比是1∶ ∶
CD
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由初速度为零的匀加速直线运动,经过连续相等位移的时间比例关系可得,第1、2、3节车厢经过
小朋友的时间之比为1∶( -1)∶( - ),A、B错误;根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等时
间内的位移比例关系可知,第1个t内、第2个t内、第3个t内经过小朋友的车厢数之比为1∶3∶5,C正确;
设每节车厢的长度为l,第1、2、3节车厢尾部经过小朋友时,小火车对应的位移分别为l、2l、3l,由初速
度为零的匀加速直线运动的比例关系可知,第1、2、3节车厢尾部经过小朋友的时间之比为1∶ ∶
,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
信息解读
❶每节车厢长度相等(设为l),因此“第n节车厢通过”等价于“小火车头部通过了长度为nl的位移”。
❷小火车的初速度v0=0,加速度a恒定,可以应用比例关系求解问题。
点拨 根据相对运动,可将车厢视为静止,小朋友做初速度为零、加速度与车厢加速度相反的匀加速直
线运动,“车厢经过小朋友的运动”转化为“小朋友运动到相应车厢尾部”,利用等分位移的比例关系
求解。
第1讲 描述运动的基本概念
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