如果Δx=x2-x1=x3-x2=...=xn-xn-1=aT2成立,则a为一恒量,说明物体做匀变速直线运动.
(2)求加速度
利用Δx=aT2,可求得a=.
例3 一个做匀加速直线运动的物体,在前4 s内经过的位移为24 m,在第2个4 s内经过的位移是60 m,求这个物体的加速度和初速度各是多少?
答案 2.25 m/s2 1.5 m/s
解析 由公式Δx=aT2得:
a=== m/s2=2.25 m/s2,这8 s中间时刻的速度
v== m/s=10.5 m/s
而v=v0+at,得:v0=1.5 m/s.
例4 从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个相同的小球,释放后小球做匀加速直线运动,在连续释放几个后,对在斜面上滚动的小球拍下如图1所示的照片,测得xAB=15 cm,xBC=20 cm.试求:
图1
(1)小球的加速度是多少?
(2)拍摄时小球B的速度是多少?
(3)拍摄时xCD是多少?
答案 (1)5 m/s2 (2)1.75 m/s (3)0.25 m
解析 小球释放后做匀加速直线运动,且每相邻的两个小球的时间间隔相等,均为0.1 s,可以认为A、B、C、D各点是一个小球在不同时刻的位置.
(1)由推论Δx=aT2可知,小球的加速度为
a=== m/s2=5 m/s2.
(2)由题意知B点对应AC段的中间时刻,可知B点的速度等于AC段上的平均速度,即
vB=AC== m/s=1.75 m/s.
(3)由于连续相等时间内的位移差恒定,所以
xCD-xBC=xBC-xAB
所以xCD=2xBC-xAB=2×20×10-2 m-15×10-2 m=0.25 m.