一、匀变速直线运动的位移
1.位移在v t图像中的表示:直线运动的位移对应着v t图像中图线和时间轴包围的面积。如图所示的匀变速直线运动,在0~t1时间内的位移大小等于梯形的面积。
2.位移公式:x=v0t+at2,式中x表示物体在时间t内运动的位移,v0表示初速度,如果v0=0,则x=at2。
结合生活实际想想,汽车刹车问题如何计算时间和位移?
提示:计算刹车问题,要首先计算汽车停下来的时间和位移,再将所给的时间进行验证,不能够盲目将题目所给的时间代入公式进行计算。
二、速度与位移的关系
1.公式推导:由匀变速直线运动的速度公式v=v0+at、位移公式x=v0t+at2 消去时间t可得。
2.速度与位移的关系式:v2-v20=2ax。
如图所示是“歼15”战机在“辽宁舰”上起飞的画面,已知“歼15”战机的加速度为a,起飞速度为v。
(1)如果“辽宁舰”静止在海上,应该如何确定飞机跑道的最小长度?
(2)如果“辽宁舰”以v0匀速航行呢?(v与v0同向)
提示:(1)根据v2=2ax,知飞机跑道的最小长度为x=。
(2)根据v2-v20=2ax,知飞机跑道的最小长度为x=\s\up1(20。,
学习匀变速直线运动规律后,我们分析判断下列说法哪些是正确的。
①确定公式v2-v20=2ax中的四个物理量的数值时,选取的参考系应该是统一的。
②公式v2-v20=2ax适用于所有的直线运动。
③匀变速直线运动的位移与时间的平方一定成正比。
④初速度越大,做匀变速直线运动的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、时间三个因素有关。
⑥解题过程中通常取初速度的方向为正方向,对匀减速直线运动,公式v2-v20=2ax中的a必须取负值。
⑦由公式v2-v20=2ax知,位移越大,物体的末速度一定越大。
以上说法正确的有①⑤⑥。