式v2-v02=2ax可以很方便地求解。
2.公式中各物理量的意义
匀变速直线运动的位移与速度的关系公式:v2-v02=2ax中涉及四个物理量,均是矢量。以v0的方向为正方向,v、a、x的方向与正方向相同时取正值,与正方向相反时取负值。在解题时需注意其方向性。
【例题】某飞机着陆时的速度是216km/h,随后匀减速滑行,加速度大小是2m/s2。机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来?
解:这是一个匀变速直线运动的问题,以飞机着陆点为原点,沿飞机滑行的方向建立坐标轴。
飞机的初速度方向与坐标轴方向一致,v0=216km/h=60m/s;末速度v=0。飞机做减速运动,加速度a=-2m/s2。
由v2-v02=2ax解出
把数值代入m=900m
跑道的长度至少应为900m。
二、匀变速直线运动的规律
1.匀变速直线运动的基本规律
v=v0+at
两个基本公式中涉及v0、v、x、a、t五个物理量,其中v0、v、x、a四个量为矢量,一般以v0的方向为正方向,v、x、a三者均可正或为负,在运算时要注意各量的正、负,突出公式的矢量性。
在解题时一般需已知五个物理量中的三个,求另两个物理量。但只用两个基本公式解题往往不够方便,所以下面推导出一些常用的导出公式。
2.匀变速直线运动的导出公式
(1)不含时间的导出公式
在速度公式和位移公式中,消去时间t,得到一个常用的导出公式:
v2-v02=2ax
一般在不涉及时间的前提下,我们使用刚才得到的推论求解。
(2)有关平均速度的导出公式
匀变速直线运动的平均速度等于这段时间初、末速度的平均值,也等于这段时间中间时刻的瞬时速度。平均速度在解题中有着非常重要的作用,许多问题用平均速度求解时过程非常简捷。