2.对于匀变速直线运动,其加速度是恒定的,由加速度的定义式可得:

vt=v0+at

(1)此式叫匀变速直线运动的速度公式,它反映了匀变速直线运动的速度随时间变化的规律,式中v0是_________________,vt是___________________。

   (2)速度公式中的v0vta都是矢量。在直线运动中,若规定正方向后,它们都可用带正、负号的代数值表示,把矢量运算转化为代数运算。通常情况下取_______方向为正方向,对于匀加速直线运动,a取正值;对于匀减速直线运动,a取负值。计算结果vt>0,说明vt的方向与v0的方向_______;vt<0,说明vt的方向与v0的方向_________。

(3)速度公式中,末速度vt是时间t的一次函数,其函数图象是一条倾斜的直线,斜率为_________,纵轴上的截距为_________。若以v0方向为正方向,匀加速直线运动的图象如图2-2-1所示;匀减速直线运动的图象如图2-2-2所示。图象“越陡”表示速度变化越快,___________越大。

 

(4)从静止开始的匀加速直线运动,即v0=0,则vt=at,速度与时间成正比,其图象经过原点。

[范例精析]

例1:物体做匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么(       )

A.在任意时间内,物体的末速度一定等于初速度的2倍

B.在任意时间内,物体的末速度一定比初速度大2m/s

C.在任意一秒内,物体的末速度一定比初速度大2m/s

D.第ns的初速度一定比第(n-1)s的末速度大2m/s

解析:由速度公式vt=v0+at可知,在任意时间t内,vt为任意值,所以A错;在一定时间t内的速度增量Δv=vt-v0=at,它的大小既与a有关,又与t有关,当t为任意值时,Δv也为任意值,因此B错;当t=1s,a=2m/s2时,Δv=2m/s,即末速度比初速度大2m/s,所以C正确;由于第ns初和第(n-1)s末是同一时刻,同一时刻对应的速度是相同的,因此,D错。

答案:C

拓展:学习物理公式,不仅要理解公式中各物理量的意义,还要明确它们之的约束关系;对时间、时刻和物体的运动过程,大脑中要有清晰的物理图景。

例2:一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经5s后作匀速运动,最后2s的时间使质点匀减速到零,则质点匀速运动的速度是多大?减速运动时的加速度是多大?

解析:质点的运动过程包括加速→匀速→减速三个阶段,如图2-2-3所示,AB段为加速阶段,BC为匀速阶段,CD为减速阶段,匀速运动的速度即为加速阶段的末速度vB

vB=v0+at=0+1×5=5m/s,而质点作减速运动的初速度即为匀速运动的速度,即:vB=vC=5m/s。在CD段的减速运动过程中:末速度vD=0,由vt=v0+at(m/s2),负号表示a的方向与初速度方向相反。

拓展:解题时要正确分析题意,画出物体运动过程的图形,展示物体的运动过程,再运用相应的物理规律来求解;对于分段运动,一定要找出它们之间的联系,如前一段的末速度大小等于后一段初速度的大小。

例3:如图2-2-4所示是某质点直线运动的v-t­图象,请回答:

(1)质点在ABBCCD段的过程各做什么运动?

(2)ABCD段的加速度各是多少?

(3)质点在2s末的速度多大?

解析:(1)ABCD段的v-t图是倾斜直线,说明这两段时间速度变化是均匀变化的,故质点在这两段作匀变速直线运动,AB段是匀加速,CD段是匀减速;BC是平行于x轴直线,质点作匀速直线运动。

(2)由加速度的定义:得:

m/s2

同理可得CD段的加速度aCD=-2m/s2

若利用v-t­图线的斜率大小等于加速度大小,也可得到aAB=1m/ s2aCD= =-2m/s2

(3)由图象知2s末的速度为4m/s

拓展:正确理解v-t­图线的物理意义,并能从中提取相关信息是解题的关键;从v-t图象中,既可以看出质点速度大小的变化情况,又可以看出速度方向的变化情况;本题图中反应出质点的运动是分段变化的,因此要从几个时间段来分析质点的运动。

[能力训练]

 0  402896  402904  402910  402914  402920  402922  402926  402932  402934  402940  402946  402950  402952  402956  402962  402964  402970  402974  402976  402980  402982  402986  402988  402990  402991  402992  402994  402995  402996  402998  403000  403004  403006  403010  403012  403016  403022  403024  403030  403034  403036  403040  403046  403052  403054  403060  403064  403066  403072  403076  403082  403090  447090 

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