3匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、位移的求法(1)利用平均速度来计算位移例:某同学所打纸带如图,求计数点0到计数点6的位移?
(2)利用v—t图像包围的"面积"来求位移。
①
①②
(1)位移与时间的关系式()公式说明:①公式:中,是矢量,应用时应选取正方向。(先建立坐标系,方向才能定)②公式:中,共含有四个物理量,因此只需要知道三个就可以求第四个。
(2)匀变速直线运动的位移—时间函数图像与数学对应的抛物线
(3)非匀变速直线运动位移时间的关系不仅匀速直线运动和匀变速直线运动的v—t图像中包围的面积为物体运动的位移,任何形式的直线运动都是如此!在高中阶段只能数方格!
二、有关公式1.平均速度公式①匀变速直线运动的平均速度公式②匀变速直线运动的平均速度恰好等于这段时间中间时刻的瞬时速度:匀加速、匀减速均可该式为矢量式,看规定正方向!
针对练习:一个作匀加速(a=2.5m/s2)直线运动的质点,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24m和64m,每一个时间间隔为4s,求质点的初速度?解答:由公式得:由公式得:
2.位移差公式在匀变速直线运动中任意两个连续相等的时间间隔T内,位移之差是一个常数!且为:此结论经常用来判断是否做匀变速直线运动。
练习:一个作匀加速直线运动的质点,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24m和64m,每一个时间间隔为4s,求质点的加速度?解答:由公式得:
例题1:物体做匀加速直线运动,初速度v0=3m/s,加速度a=0.1m/s2,则4s末的速度大小是多少?这4s内的位移是多少?解析:(1)由速度时间关系公式得:(2)由位移时间关系公式得:
例题2:物体做匀减速直线运动,初速度v0=3m/s,加速度a=0.1m/s2,4s内的位移是多少?解析:(1)由速度时间关系公式得:物体速度为0时的位移是多少?(2)由位移时间关系公式得:
例题3:以18m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度的大小为6m/s2,求汽车6s内通过的位移?解析:(1)由位移时间关系公式得:解析:(2)由位移时间关系公式得:×切记:注意刹车问题!
例题4:一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动,该公路每隔15m安置一个路标,汽车通过AB两相邻路标用了2s,通过BC两路标用了3s,求汽车通过A、B、C三个路标的速度?解析:由位移时间关系公式得:再根据速度公式得:
例题5:骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速的冲上一个斜坡,加速度的大小为0.4m/s2,斜坡长30m,骑自行车的人通过斜坡需要多少时间?解析:由位移时间关系公式得:(不合题意舍掉)×
例题6:一辆汽车原来匀速行驶,速度是24m/s,从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶。从加速行驶开始行驶180m所需时间为多少?解析:由位移时间关系公式得:(不合题意舍掉)×
4、初速度为零的匀加速直线运动的比例式
4、初速度为零的匀加速直线运动的比例式匀变速直线运动的位移与时间的关系设t=0开始计时,以T为时间单位,则:(1)末、末、末……瞬时速度之比为:(2)第一个内、第二个内、第三个内……位移之比为:
4、初速度为零的匀加速直线运动的比例式匀变速直线运动的位移与时间的关系设t=0开始计时,以T为时间单位,则:(1)末、末、末……瞬时速度之比为:(2)第一个内、第二个内、第三个内……位移之比为:(3)1内、2内、三内……位移之比为:(4)通过连续相等的位移所用时间之比: