7.巧用推论△x =xn+1-xn =aT2解题
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△x =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问题,应优先考虑用△x =aT2求。
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类型一 图象分析题
[例1] (扬州市08届高三物理期中模拟试卷)两个完全相同的物块a、b质量为m=0.8kg,在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动,图中的两条直线表示物体受到水平拉力F作用和不受拉力作用的υ-t图象,求:
(1)物块b所受拉力F的大小;
(2)8s末a、b间的距离。
(3)若在8s末将作用在其中一个物体上的水平拉力F换到另外一物体上,则何时它们相距最远?
最远距离为多少?
导示: (1)设a、b两物块的加速度分别为a1、a2,由υ-t图可得:
①
②
对a、b两物块由牛顿第二定律得:-f=ma1 ③, F-f=ma2 ④
由①-④式可得:F=1.8N
(2)设a、b两物块8s内的位移分别为s1、s2,由图象得:
所以,s2-s1=60m
(3)再经16/3s它们相距最远,最远距离为92m。
类型二辩析题
[例2](南京一中08届高三第一学期期中考试)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道.求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.有关数据见表格.
某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度 v1=40 m/s,然后再减速到v2=20 m/s,
t1 =
= …; t2 =
= …; t= t1 + t2
你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果.
导示:原题解法不合理。
正确解法为:设加速、减速时间分别为t1、t2
由题意得:
①
②
代入数据联立求解得到t1=9s、t2=2s
且途中实际最大速度
=36m/s﹤v1=40m/s。
类型三数据分析题
[例3](山东临沂市08届高三上学期期中考试)因测试需要,一辆汽车在某雷达测速区,沿平直路面从静止开始匀加速一段时间后,又接着做匀减速运动直到最后停止. 下表中给出了雷达测出的各个时刻对应的汽车速度数值。求:
(1)汽车匀加速和匀减速两阶段的加速度a1、a2分别是多少?
(2)汽车在该区域行驶的总位移x是多少?
|
时刻/s |
0 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
|
速度/m·s-1 |
0 |
3.0 |
6.0 |
9.0 |
12.0 |
10.0 |
|
时刻/s |
|
6.0 |
7.0 |
8.0 |
9.0 |
10.0 |
|
速度/m·s-1 |
|
8.0 |
6.0 |
4.0 |
2.0 |
0 |
导示:(1)由表数据
(2)由表可知匀加速的最大速度是v=12m/s
匀加速的位移
匀减速的位移
总位移x=x1=x2=60m 。
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准确从从表格的数据中获取有用的信息是本题的关键。
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