匀变速直线运动规律

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1、第一章匀变速直线运动规律本章学习提要1．掌握初速不为零的匀变速直线运动的基本规律。2．理解匀变速直线运动的速度-时间图象。3．运用匀变速直线运动的基本规律研究竖直上抛运动问题。本章内容从基础型物理课程中的初速为零的匀加速直线运动拓展到更一般的初速不为零的匀变速直线运动，匀变速直线运动是力学中最简单且具有典型性的物理模型之一，是今后进一步学习物理学的基础。一般匀变速直线运动规律的学习和运用虽然困难些，但能使我们对物理现象的认识更加深入，所能应用的方面也更加宽广。联系基础型物理课程中有关内容的学习，体会从特殊到一般、从简单到复杂的科

2、学探究过程。通过匀变速直线运动与交通运输和日常生活的联系，领悟物理学知识在实际应用中的价值，感悟我国交通事业的飞速发展。A匀变速直线运动一、学习要求掌握初速不为零的匀变速直线运动的基本公式，进一步理解匀变速直线运动v-t图的物理意义，学会运用匀变速直线运动的基本公式和v-t图解决实际问题。通过初速为零的匀加速直线运动拓展到更一般的匀变速直线运动基本规律的学习和运用，体会从特殊到一般、从简单到复杂的科学探究过程。通过联系机动车制动距离等问题，增强物理学与社会生产、生活实际密切相关的意识。二、要点1．匀变速直线运动的基本公式初速不为

3、零的匀变速直线运动的基本公式包括速度公式和位移公式，以及速度和位移关系式：v＝v0＋at；s＝v0t＋at2；v2－v02＝2as。这三个公式中只有两个是独立的，求解问题时，必须在5个量（初速度v0、速度v、位移s、加速度a、时间t）中有三个量已知，才能求出其他两个量。上述公式当v0＝0时，便化为初速为零的匀变速直线运动的公式。当a＝0时便化为匀速直线运动的公式。2．速度-时间图象的物理意义初速不为零的匀变速直线运动的v-t图是一条倾斜直线，其斜率与加速度a有关；直线与速度轴的交点确定了物体的初速度v0；v-t图线与时间轴所围面

4、积确定了位移的值。3．运用匀变速直线运动的规律解决实际问题时的注意点运用基本公式求解问题时，首先要明确运动过程的性质（匀速、匀加速、匀减速）、初始情况（初始位置、时刻、初速度）和终了情况（终点位置、时刻、末速度）。如果整个运动由几段不同性质的运动组成，还必须明确每段运动的性质，以及相邻两段运动衔接点处的8/8情况，然后再列出方程，进行求解。4．在掌握运用基本公式求解问题的基础上，善于利用推论灵活处理问题从匀变速直线运动的基本概念和公式可得到某些推论，如t时间内的平均速度与时刻的瞬时速度相等：＝（v0＋vt）＝vt/2；连续相等时

5、间T内，位移差与加速度之间存在关系：s2－s1＝aT2。此外，对于初速度为零的匀变速直线运动，位移与时间的平方成正比，因此还可得到相继时间内和连续相等的时间内位移之比的某些推论。5．注意物理量的矢量性在匀变速直线运动问题所涉及的五个物理量中，时间t是标量，而初速度v0。、t时刻的速度v、加速度a和位移s等都是矢量，在分析问题以及建立和求解方程时要注意它们的方向性。因为我们现在仅讨论一维直线上的运动，解题时，可取v0、v、a和s中的任何一个量的方向为正方向，则其他量的方向与该量的方向相同时，为正；相反时，为负。三、例题分析【示例1

6、】一辆速度为16m/s的汽车，从某时刻开始刹车，在制动阻力的作用下，以2m/s2的加速度做匀减速直线运动。问经过10s后汽车离开刹车点多远64m刹车陷阱？【分析】汽车从刹车起做匀减速直线运动直到停下，所经历的时间有可能小于10s，因此不能直接利用位移公式计算，正确的做法是，先算出汽车从刹车到停下所经历的时间，将结果与题中所给的时间比较，再确定减速过程中汽车的位移。【解答】已知初速度v0＝16m/s、末速度v＝0、加速度a＝2m/s2，由速度公式v＝v0＋at，可得t＝＝s＝8s。由于汽车从刹车到停下所经历的时间仅为8s，所以经过

7、10s后汽车离开刹车点的距离为s＝v0t＋at2＝[16×8＋×（－2）×82]m＝64m。作为比较，如果将t＝10s直接代入上式，得s＝60m，这个结果显然是错误的。【示例2】物体做匀变速直线运动，加速度为2m/s2，若在开始10s内前进了5m，那么随后的10s内该物体前进几米205m？【分析】将所讨论的运动过程分为两段：（1）第一段：已知加速度a＝2m/s2、时间t＝10s、位移s1＝5m，而初速度v0和末速度v1未知；（2）第二段：已知加速度a＝2m/s2、时间t＝10s，初速度就是第一段运动过程的末速度v1，而位移s2和

8、末速度v2未知。【解答】由第一段运动过程的位移公式s1＝v0t＋at2可得，第一段运动物体的初速度为v0＝＝m/s＝－9.5m/s上式中，我们取加速度a的方向为正方向，v0为负，这表示开始有一段运动是沿相反方向的匀减速运动，当速度减小到0后，物体再做匀加速运动。