匀变速直线运动解题的常用技巧唐家文
匀变速直线运动在高中物理运动学中是最为核心的内容,匀变速直线运动的基本规律就两
个:
和
只是由前两个基本关系得出的一个重要
推论),但在具体处理匀变速直线运动的有关问题时,可以根据所学的知识进行灵活处理,
使问题简便解决,收到事半功倍的效果。
一逆向思维法
物体做匀减速直线运动的问题,可以理解为逆向匀加速直线运动。这样更符合思维习惯,容易理解。
例1飞机着陆后以
的加速度做匀减速直线运动,若其着陆速度为
后,还能在笔直的跑道上滑行多远?
,它着陆
解析:飞机的末速度为零可以理解为时间倒流;飞机由静止开始以
的加速度做匀加
速直线运动,由
得
。
二平均速度法
在变速直线运动中,平均速度的定义式为
,在匀变速直线运动中,由于速度是均匀变
化的,物体在时间t内的平均速度也等于这段时间内的初速度与末速度的平均值即
。做匀变速直线运动的物体在t时间内中间时刻的瞬时速度
捷。
。如果将这两个推论结合起来,可以使某些问题的解决更为便
例2某市规定车辆在市区行驶的速度不能超过
。有一辆车遇到情况急刹车后,经
时间15s停止,量得路面刹车痕迹为
,问这辆车是否违章?
解析:由于汽车的运动可视为匀减速直线运动,所以有
又
故可判定该车违章。
f例3一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动,该公路旁每隔15m安置一个路标,如图1所示。汽车经过A、B两相邻路标用了2s,通过B、C路标用了3s,求汽车通过A、B、C三个路标时的速度。
图1
解析:汽车做匀变速直线运动,AB段的平均速度等于从A点起1s末的瞬时速度,BC段的平均速度等于从A点起35s末的瞬时速度。
由
得
由
得:
三比值法对于初速度为零的匀加速直线运动,利用所学的知识可以推出以下几个结论:1连续相等时间末的瞬时速度之比
2
内的位移之比:
3连续相等时间内的位移之比:
4连续相等位移所用的时间之比:
在处理初速度为零的匀加速直线运动时,首先考虑用以上的几个比值关系求解,可以省去很多繁琐的推导或运算,取到立竿见影的效果。
f例4运行着的汽车制动后匀减速滑行,经35s停止。试问它在制动开始后的1s内、2s内、3s内通过的位移之比为多少?
解析:如图2所示,汽车从O起制动,1s末到A,2s末到B,3s末到C,停在D。这个运动的逆过程可看成初速度为零的匀加速直线运动,加速度的数值等于汽车做匀减速直线运动时的加速度,如图3所示。将35s等分为7个05s,那么,逆r