x=v0t+at2.
[知识深化]
1.公式的适用条件:位移公式x=v0t+at2只适用于匀变速直线运动.
2.公式的矢量性:x=v0t+at2为矢量公式,其中x、v0、a都是矢量,应用时必须选取统一的正方向.一般选v0的方向为正方向.
(1)a:匀加速直线运动中,a与v0同向,a取正值;匀减速直线运动中,a与v0反向,a取负值.
(2)若位移的计算结果为正值,说明位移方向与规定的正方向相同;若位移的计算结果为负值,说明位移方向与规定的正方向相反.
3.两种特殊形式
(1)当v0=0时,x=at2,即由静止开始的匀加速直线运动,位移x与t2成正比.
(2)当a=0时,x=v0t,即匀速直线运动的位移公式.
例1 一物体做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a=2m/s2,求:
(1)第5s末物体的速度多大?
(2)前4s的位移多大?
(3)第4s内的位移多大?
答案 (1)10m/s (2)16m (3)7m
解析 (1)第5s末物体的速度由v1=v0+at1
得v1=0+2×5m/s=10 m/s.
(2)前4s的位移由x1=v0t+at2
得x1=0+×2×42m=16m.
(3)物体第3s末的速度v2=v0+at2=0+2×3m/s=6 m/s
则第4s内的位移x2=v2t3+at=6×1m+×2×12m=7m.
针对训练1 某物体做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x=0.5t+t2(m),则当物体速度为3m/s时,物体已运动的时间为( )
A.1.25sB.2.5sC.3sD.6s
答案 A
解析 由x=0.5t+t2知,v0=0.5m/s,a=2 m/s2,再由速度公式vt=v0+at知,t=1.25s,选项A正确.
二、刹车问题分析
例2 一辆汽车正在平直的公路上以72km/h的速度行驶,司机看见红色信号灯便立即踩下制动器,此后