匀变速直线运动的规律
(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的运动。(×)
(2)匀加速直线运动是速度均匀变化的直线运动。(√)
(3)匀加速直线运动的位移是均匀增大的。(×)
(4)在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度。(√)
(5)物体由某高度由静止下落一定做自由落体运动。(×)
(6)做竖直上抛运动的物体,在上升过程中,速度的变化量的方向是向下的。(√)
(7)竖直上抛运动的速度为负值时,位移也为负值。(×)
意大利物理学家伽利略从理论和实验两个角度,证明了轻、重物体下落一样快,推翻了古希腊学者亚里士多德的“物体越重下落越快”的错误观点。
突破点(一) 匀变速直线运动的基本规律
1.解答运动学问题的基本思路
→→→→
2.运动学公式中正、负号的规定
直线运动可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,规定初速度v0的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值,当v0=0时,一般以加速度a的方向为正方向。
[典例] (2018·福州期末)如图一质点静止于A点,第一次质点从A点由静止开始做加速度为5 m/s2的匀加速直线运动,2 s后改做匀速直线运动,再经9 s到B点;第二次质点从A点由静止开始仍以5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,4 s后改做匀减速直线运动,到B点时速度和第一次相同。求:
(1)A、B两点间的距离;
(2)第二次质点从A到B的时间和减速阶段加速度的大小。
[审题指导]
(1)根据第一次运动过程,A、B两点间的距离为匀加速和匀速运动的位移之和,结合位移时间关系式求解。
(2)根据速度位移关系求出匀减速运动的加速度,再由速度时间关系式求出匀减速运动的时间,即可求出第二次质点从A到B的时间。
[解析] (1)第一次匀加速运动的末速度v=a0t1
xAB=a0t12+(a0t1)t2
代入数据解得xAB=100 m。
(2)第二次匀加速阶段的位移:
x1=a0t32=×5×42 m=40 m
到达B点速度vB=a0t1
第二次匀加速运动的末速度v1=a0t3
匀减速运动过程根据速度位移关系式有
vB2-v12=2a(xAB-x1)
即(a0t1)2-(a0t3)2=2a(xAB-x1)
代入数据解得a=-2.5 m/s2
匀减速运动的时间:t4==4 s,
第二次运动的总时间为t=t3+t4=4 s+4 s=8 s。
[答案] (1)100 m (2)8 s 2.5 m/s2