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第2讲匀变速直线运动规律
第2讲匀变速直线运动规律
学习目标
学习目标
明确目标确定方向
1.掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及速度—位移公式,并能熟练应用.
2.掌握并能应用匀变速直线运动的几个推论:平均速度公式、Δx=aT2及初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式
【知识回归】回归课本夯实基础
匀变速直线运动的基本规律
1.速度与时间的关系式:①v=v0+at。?
2.位移与时间的关系式:②x=v0t+12at2
3.位移与速度的关系式:③v2-v0
二匀变速直线运动的推论
1.平均速度公式:v=vt2=④?
2.位移差公式:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=⑤aT2。?
可以推广到xm-xn=(m-n)aT2。
3.初速度为零的匀加速直线运动比例式
(1)1T末,2T末,3T末…瞬时速度之比为:
v1∶v2∶v3∶…=⑥1∶2∶3∶…。?
(2)1T内,2T内,3T内…位移之比为:
x1∶x2∶x3∶…=⑦1∶22∶32∶…。?
(3)第一个T内,第二个T内,第三个T内…位移之比为:
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…=⑧1∶3∶5∶…。?
(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:
t1∶t2∶t3∶…=⑨1∶(2-1)∶(3-2)∶…。
二.解决匀变速直线运动规律的方法
1基本公式法:基本公式指速度公式、位移公式及速度位移关系式,它们均是矢量式,使用时要规定正方向
2平均速度法:
(1)定义式eq\x\to(v)=eq\f(x,t)对任何性质的运动都适用
(2)eq\x\to(v)=eq\f(1,2)(v0+v)只适用于匀变速直线运动
3.中间时刻速度法:利用“中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度”,即SKIPIF10=eq\x\to(v),该式适用于任何匀变速直线运动
4推论法:匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即xn+1-xn=aT2,对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔,应优先考虑用Δx=aT2求解
5.图像法应用vt图像,可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决,尤其是用图像定性分析,可避开繁杂的计算,快速得出答案
【典例分析】精选例题提高素养
【例1】.如图的平潭海峡公铁两用大桥是世界上最长的跨海公铁两用大桥,其中元洪航道桥的A、B、C三根桥墩间距分别为AB=132m、BC=196m。某同学测试所在的高速列车匀加速通过元洪航道桥,车头经过AB和BC的时间分别为3s和4s,则这列高速列车经过元洪航道桥的加速度大小约为()
A.0.7m/s2 B.1.4m/s2 C.2.8m/s2 D.6.3m/s2
例1【答案】B
【详解】高速列车在AB段的平均速度为
SKIPIF10
BC段的平均速度
SKIPIF10
根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的速度,可知
SKIPIF10
B正确.
故选B。
【例2】.凤凰岭大桥是柳州市第一座公轨两用大桥,独具侗族民族风,桥梁全长2.3km。一辆宝骏新能源电动汽车以5m/s的初速度上桥,以5m/s2的加速度匀加速到15m/s,并保持该速度匀速通过剩余路程,则电动汽车通过桥梁全程所需时间为()
A.150s B.152s C.154s D.155s
例2【答案】C
【详解】由题意可知,总位移为
SKIPIF10
初速度为
SKIPIF10
匀加速的末速度为
SKIPIF10
设匀加速时间为SKIPIF10,根据匀变速直线运动速度时间公式可得
SKIPIF10
代入数据,解得
SKIPIF10
设匀加速过程中的位移为SKIPIF10,由位移时间公式
SKIPIF10
代入数据,解得
SKIPIF10
则匀速行驶需要行驶的位移为
SKIPIF10
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