④s=t
(3)几点说明:
①以上四个公式只适用于匀变速直线运动.
②式中v0、vt、a、s均为矢量,应用时要规定正方向,凡是与正方向相同的均取正值,相反的取负值;所求的矢量为正值,表示与正方向相同.为负值,表示与正方向相反。通常把v0的方向规定为正方向.
谈重点 匀变速直线运动公式的选取
要灵活的选取合适的公式解决匀变速直线运动的问题,要根据题目中所给出的条件和所求的物理量选择合适的公式,确定一个正方向,明确各物理量的符号,不能死套公式.
3.初速度为零的匀加速直线运动的规律
(1)前1秒、前2秒、前3秒......内的位移之比为1∶4∶9∶...
(2)第1秒、第2秒、第3秒......内的位移之比为1∶3∶5∶...
(3)前1米、前2米、前3米......所用的时间之比为1∶∶∶...
(4)第1米、第2米、第3米......所用的时间之比为1∶(-1)∶(-)∶...
【例2】一辆汽车原来匀速行驶,然后以1 m/s2的加速度匀减速行驶,从减速行驶开始,经12 s行驶了180 m,问:
(1)汽车开始减速行驶时的速度多大?
(2)此过程中汽车的平均速度多大?
(3)若汽车匀减速行驶的过程中加速度恒为1 m/s2,假设某次刹车过程中,汽车经12 s恰好静止,那么它开始刹车时的初速度是多大?
解析:(1)设汽车的初速度为v0,并规定v0的方向为正方向,由于汽车做匀减速直线运动,加速度方向与初速度的方向相反,所以a=-1 m/s2,位移的方向与v0的方向一致,所以s=180 m.
由公式s=v0t+at2得v0=-at代入数据得:v0=21 m/s
(2)设汽车的末速度为vt,由速度公式vt=v0+at代入数据得:
vt=9 m/s,则该段时间内的平均速度,可以由=求得:
=15 m/s.
(3)由题意知:汽车的末速度为零,加速度a=-1 m/s2,则该过程的初速度v0′可以由速度公式vt=v0+at求得,由题中所给数据求得:
它开始刹车时的初速度v0′=12 m/s.
答案:(1)21 m/s (2)15 m/s (3)12 m/s
【例3】一观察者站在第一节车厢前端,当列车从静止开始做匀加速运动时( )
A.每节车厢末端经过观察者时的速度之比是1∶∶∶...
B.每节车厢经过观察者的时间之比是1∶3∶5∶...
C.在相等时间里经过观察者的车厢数之比是1∶3∶5∶...
D.在相等时间里经过观察者的车厢数之比是1∶2∶3∶...
解析:
A √ 由v2=2as得,每节车厢末端经过观察者时的速度之比为1∶∶∶...,每节车厢经过观察者时,所用时间之比为:1∶(-1)∶(-)∶... B × C √ 在相等时间里物体通过的位移之比为1∶3∶5∶... D × 答案:AC
4.图像法在匀变速直线运动中的应用