1、匀变速运动规律
①Δs=aT 2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到sm-sn=(m-n)aT 2
②,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。
,某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)。
解题步骤:
(1)确定研究对象。(2)明确物体作什么运动,并且画出运动示意图。(3)分析研究对象的运动过程及特点,合理选择公式,注意多个运动过程的联系。(4)确定正方向,列方程求解。(5)对结果进行讨论、验算。
解题方法:
(1)公式解析法:假设未知数,建立方程组。本章公式多,且相互联系,一题常有多种解法。要熟记每个公式的特点及相关物理量。
(2)图象法:如用v-t图可以求出某段时间的位移大小、可以比较vt/2与vS/2,以及追及问题。用s-t图可求出任意时间内的平均速度。
(3)比例法:用已知的讨论,用比例的性质求解。
(4)极值法:用二次函数配方求极值,追赶问题用得多。
(5)逆向思维法:如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动来求解。
例1、质点作匀变速直线运动,第一秒内通过2米,第三秒内通过6米。求:(1)质点运动的加速度;(2)6秒内的位移;(3)第6秒内的平均速度。
分析和解答:(1)设质点在第一秒内运动的位移为s1,第三秒内运动的位移为s3,则s1∶s3 =2∶6 ≠1∶5 ,所以此质点做的是初速不为零的匀变速直线运动,
由s = v 0t +1/2 at2 ,得:2 = v 0t+1/2a×12 = v 0+1/2 a
6 = 3v0 +1/2 a×32 -(2v0+1/2 a ×22)= v0+5/2 a
解得:a = 2m/s2 v0 = 1m/s
(2)6秒内的位移s6 = vt + 1/2 at2= 1×6 +1/2×2×36 = 42 m
(3)第6秒内的平均速度即为第5.5秒末的即时速度:v6 = v5.5 = v0+ at =1+2×5.5 =12m/s 。
点评:在研究质点的匀变速直线运动时,应先确定一个要研究的过程,该过程的初速为v0,末速度为vt,加速度为a,时间为t,位移为s,然后对该过程运用匀变速直线运动规律求解。
例2、一物体从斜面顶端由静止匀加速滑下,前3s通过的位移和最后3s通过的位移之比为3:7,