② ③,这是解答匀变速直线运动规律的三个重要公式,同学们要理解公式的含义,灵活选择应用。
在利用公式求解时,一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下,以初速度方向为正方向;当a与v0方向相同时,a为正值,公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时间的变化规律;当a与v0方向相反对,a为负值,公式反映了匀减速直线运动的速度和位移随时间的变化规律。代入公式求解时,与正方向相同的代人正值,与正方向相反的物理量应代入负值。
四、实例探究
1. 公式的基本应用
[例1]一辆汽车以10m/s2的加速度做匀减速直线运动,经过6秒(汽车未停下)。汽车行驶了102m。汽车开始减速时的速度是多少?
分析:汽车一直作匀减速运动,其位移可由多种不同方法求解。
解法1:由得 m/s
所以,汽车开始减速时的速度是20m/s
解法2: 整个过程的平均速度,而,得
又 m/s,解得 m/s
所以,汽车开始减速时的速度是20m/s
点拨:①运动学公式较多,故同一个题目往往有不同求解方法;②为确定解题结果是否正确,用不同方法求解是一有效措施。
2. 关于刹车时的误解问题
[例2] 在平直公路上,一汽车的速度为15m/s。,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度运动,问刹车后10s末车离开始刹车点多远?
读题指导:车做减速运动,是否运动了10s,这是本题必须考虑的。
分析: 初速度 v0=15m/s,a = -2m/s2,分析知车运动 7 .5s就会停下,在后 2 .5s内,车停止不动。
解:设车实际运动时间为t,v =0,a= - 2m/s2
由知
运动时间s
说明刹车后7 .5s汽车停止运动。
由得
所以车的位移m