下面是小编为大家整理的匀变速直线运动速度与位移关系(完整),供大家参考。
第 1 页 共 2 页 匀变速直线运动的速度与位移的关系 (1)匀变速直线运动位移与速度的关系. 由位移公式:x=v 0 t+ at 2 和速度公式 v=v 0 +at 消去 t 得:v 2 ﹣v 0 2 =2ax. 匀变速直线运动的位移﹣速度关系式反映了初速度、末速度、加速度与位移之间的关系. ①此公式仅适用于匀变速直线运动; ②式中 v 0 和 v 是初、末时刻的速度,x 是这段时间的位移; ③公式中四个矢量 v、v 0 、a、x 要规定统一的正方向. (2)匀变速直线运动的位移中点的瞬时速度推导:
前半段:v x/2 2 ﹣v 0 2 =2a
后半段:v t 2 ﹣v x/2 2 =2a
将两式相减的:v x/2 =
(3)不论物体做匀加速直线运动还是匀减速直线运动,位移中点的速度均大于时间中点的速度,即:v x/2 >v t/2 . 例 1:甲乙丙三辆汽车以相同的速度经过同一路标,从此时开始,甲做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,他们通过下一路标的速度相同,则(
)
A.甲车先通过下一路标
B.乙车先通过下一路标 C.丙车先通过下一路标
D.三辆车同时通过下一路标 分析:我们可以定性地进行分析:因为乙先加速后减速,所以它在整个运动过程中的速度都比甲大,所以相对时间内它的位移肯定比匀速运动的甲大;而丙因先减速后加速,它在整个运动过程中都以比甲小的速度在运动,所以在相等时间内它的位移比甲小,由此可知,乙将最先到达下一个路标,丙最后一个到达下一个路标.(最终大家的速度都相等). 解答:由于乙先加速后减速,所以它在整个运动过程中的平均速度都比甲大,经过相同的位移,它的时间肯定比匀速运动的甲小; 而丙因先减速后加速,它在整个运动过程中的平均速度都比甲小,所以在相等位移内它的时间比甲大. 由此可知,乙将最先到达下一个路标,丙最后一个到达下一个路标. 故选:B.
第 2 页 共 2 页 点评:该题可以通过平均速度去解题,也可以通过画 v﹣t 图象去分析,图象与坐标轴所围成的面积即为位移. 例 2:如图所示,光滑斜面 AE 被分成四个相等的部分,一物体由 A 点从静止释放,下列结论中正确的是(
)
A.物体到达各点的速率
B.物体到达各点所经历的时间:
C.物体从 A 到 E 的平均速度
D.物体通过每一部分时,其速度增量 v B ﹣v A =v C ﹣v B =v D ﹣v C =v E ﹣v D
分析:本题是同一个匀加速直线运动中不同位置的速度、时间等物理量的比较,根据选项中需要比较的物理量选择正确的公式把物理量表示出来,再进行比较. 解答:A、根据运动学公式 v 2 ﹣v 0 2 =2ax 得:
物体由 A 点从静止释放,所以 v 2 =2ax 所以物体到达各点的速率之比 v B :v C :v D :v E =1:
:
:2,故 A 正确; B、根据运动学公式 x=v 0 t+ 得:
t=
物体到达各点经历的时间 t B :t C :t D :t E =1:
:
:2 即 ,故 B 正确; C、由于 v E =2v B
物体从 A 到 E 的平均速度 v= =v B
故 C 正确; D、v B :v C :v D :v E =1:
:
:2,物体通过每一部分时其速度增量不等,故 D 错误. 故选:ABC. 点评:本题对运动学公式要求较高,要求学生对所有的运动学公式不仅要熟悉而且要熟练,要灵活,基本方法就是平时多练并且尽可能尝试一题多解.
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