内容正文:
1.3 匀变速直线运动位移与时间的关系
第一章 运动的描述
1.匀速直线运动的位移
x=vt
v
t
结论:
匀速直线运动的位移就是v–t图线与坐标轴所围成的矩形“面积”。
公式法
图象法
v/m·s-1
t/s
2
6
4
10
8
3
4
5
6
0
2
1
-2
-4
x/m
乙
x甲
x乙
面积为正值,表示位移的方向与规定的正方向相同;面积为负值,表示位移的方向与规定的正方向相反.
2.面积也有正负:
甲
一、由速度图象求匀变速直线运动的位移
由梯形面积公式知:
又因为
综合(1)(2)两式可得匀变速直线运动的位移公式为:
1.位移公式:
2.对位移公式的理解:
(1)反映了位移随时间的变化规律。
二、匀变速直线运动的位移公式
(2)位移公式适用物体做匀变速直线运动。
(4)代入数据时,各物理量的单位要统一。(用国际单位制)
(3)公式为矢量式.因为υ0、α、x均为矢量,使用公式时应先规定正方向(一般以υ0的方向为正方向)若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值.
例1.一物体做匀变速直线运动,初速度为v0=2 m/s,加速度a=-2 m/s2,则经过2 s后,物体的速度和位移为( )
A.-2 m/s,1 m B.2 m/s,-1 m
C.2 m/s,0 m D.-2 m/s,0 m
【答案】 D
例2.一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s,驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少?
解:以汽车运动的初速v0为正方向
由
得:
例3.某物体做匀加速直线运动,且第3s内的位移是2.5m,第7s内的位移是2.9m,求物体的加速度与初速度。
解:
设物体做匀加速直线运动的初速度为 ,加速度为a,根据位移公式可得
综合(1)(2)两式,代入数据解得
例4.在平直公路上,一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度运动,问刹车后10s末车离开始刹车点多远?
解:设车实际运动时间为t0,以汽车初速方向为正方向。
说明刹车后7.5s汽车停止运动。
得 :
汽车的位移
由
所以由
三、匀变速直线运动位移与速度关系:
得:
理论推导:
①
②
将 带入①化简:
由位移公式:
又由速度公式:
vt=v0+at
对公式v