[10-20 18:11:12] 来源:http://www.67xuexi.com 高一物理 阅读:85971次
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本节课的应用主要是匀变速直线运动速度公式、某段时间内中间时刻的速度公式和有关比例关系的分析与计算。
基础级
例1 电车原来的速度是18m/s,在一段下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求加速行驶了20s时的速度。
提示 已知初速度、加速度和时间,求末速度,可直接应用匀变速直线运动速度公式求解。
解析 电车的初速度v0=18m/s,加速度a=0.5m/s2,时间t=20s,由匀变速直线运动速度公式,可得电车加速行驶了20s时的速度
v=18m/s+0.5×20m/s=28m/s。
点悟 应用物理公式求解物理量时,分清已知量和未知量是求解的关键。
例2 物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5m/s,经3s到达B点时的速度为14m/s,再经过4s到达C点,则它到达C点时的速度为多大?
点悟 应用匀变速直线运动速度公式求解。
解析 在物体由A点到B点的运动阶段,应用匀变速直线运动速度公式,有vB=vA+a t1,解得物体运动的加速度 m/s2=3m/s2。
在物体由B点到C点的运动阶段,再应用匀变速直线运动速度公式,可得物体到达C点时的速度 vC =vB+a t2=14m/s+3×4m/s=26m/s。
点悟 本题求解时将物体的运动分成了由A点到B点和由B点到C两个阶段,分别应用匀变速直线运动速度公式,先由第一阶段求加速度a,再由第二阶段求到达C点的速度 vC 。本题也可不求出a的具体数值,而由两个阶段的速度公式消去a,求得 vC ;或者在求得a后,在物体由A点到C点运动的整个阶段,再应用匀变速直线运动速度公式,由 vC =vA+a (t1+ t2) 求得 vC 。
例3 甲、乙两物体分别做匀加速和匀减速直线运动,已知乙的初速度是甲的初速度的2.5倍,且甲的加速度大小是乙的加速度大小的2倍,经过4s,两者的速度均达到8m/s,则两者的初速度分别为多大?两者的加速度分别为多大?
提示 注意加速度的正负号及两者之间的联系。
解析 对甲、乙两物体分别应用匀变速直线运动速度公式,有
,
又 ,,
由以上四式可得甲、乙两物体的初速度分别为
m/s=4m/s,m/s=10m/s;
甲、乙两物体的加速度大小分别为
m/s2=1m/s2, m/s2= 0.5m/s2
点悟 当问题涉及多个物体的运动时,除了对每一个物体进行运动状态的分析,列出相应的运动学方程外,还需找出它们之间的联系,列出必要的辅助方程,组成方程组求解。
例4 一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50m的电线杆共用5s时间,它经过第二根电线杆时的速度为15m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )
A. 2m/s B. 10m/s C. 2.5m/s D. 5m/s
提示 用平均速度进行分析。
解析 已知s=50m, t=5s, v2=15m/s, 以v1表示汽车经过第一根电线杆时的速度,由平均速度的定义式和匀变速直线运动平均速度的计算式,可得
,
解得汽车经过第一根电线杆时的速度
m/s-15m/s=5m/s。
可见,正确选项为D。
点悟 公式是平均速度的定义式,适用于任何运动;而公式是匀变速直线运动平均速度的计算式,仅适用于匀变速直线运动。公式表明,做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度,等于这段时间的初速度与末速度的代数平均值。例如,物体做匀变速直线运动,初速度v1=2m/s,末速度v2=-2m/s,则平均速度