4 匀变速直线运动的速度与位移的关系
[学习目标] 1.理解匀变速直线运动的速度与位移的关系.(重点)2.会应用速度与位移的关系式分析有关问题.(难点) 3.掌握匀变速直线运动中,位移、速度、加速度和时间之间的相互关系.(重点)4.能用匀变速直线运动的规律解决追及相遇等问题.(重点、难点)
1.公式:v2-v=2ax.
2.推导
速度公式v=v0+at.
位移公式x=v0t+at2.
可得到速度和位移的关系式:v2-v=2ax.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)匀变速直线运动中位移增大时速度一定增大. (×)
(2)匀加速直线运动中速度的二次方v2一定与位移x成正比.(×)
(3)公式v2-v=2ax只适用于匀变速直线运动. (√)
(4)初速度越大,匀变速直线运动物体的位移一定越大. (×)
(5)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、末速度三个因素有关. (√)
2.关于公式x=,下列说法正确的是( )
A.此公式只适用于匀加速直线运动
B.此公式适用于匀变速直线运动
C.此公式只适用于位移为正的情况
D.此公式不可能出现a、x同时为负值的情况
B [公式x=适用于匀变速直线运动,既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动,既适用于位移为正的情况,也适用于位移为负的情况,选项B正确,选项A、C错误;当物体做反方向上的匀加速直线运动时,a、x同时为负值,选项D错误.]
3.如图所示,一辆正以8 m/s的速度沿直线行驶的汽车,突然以1 m/s2的加速度匀加速行驶,则汽车行驶了18 m时的速度为( )
A.8 m/s B.12 m/s
C.10 m/s D.14 m/s
C [由v2-v=2ax和v0=8 m/s,
a=1 m/s2,x=18 m可求出:
v=10 m/s,故C正确.]
1.适用条件:公式表述的是匀变速直线运动的速度与位移的关系,适用于匀变速直线运动.
2.公式的矢量性:公式中v0、v、a、x都是矢量,应用时必须选取统一的正方向,一般选v0方向为正方向.
(1)物体做加速运动时,a取正值;做减速运动时,a取负值.
(2)x>0,说明物体位移的方向与初速度的方向相同;x<0,说明物体位移的方向与初速度的方向相反.
3.两种特殊形式
(1)当v0=0时,v2=2ax.(初速度为零的匀加速直线运动)
(2)当v=0时,-v=2ax.(末速度为零的匀减速直线运动)