
一、内容概述
在匀变速直线运动中,任何物体在两个连续相等的时间间隔T内,其位移之差△x=aT是一个恒定的值。这一规律在v-t图中可以得到证明。连续相邻段的位移呈现出等差数列排列,其中△x=aT即为等差数列的公差。
二、应用实例
1.匀变速直线运动中的应用
例题:假设有一个物体正在进行匀加速直线运动,我们使用固定相机对其进行闪光照相,每次闪光的时间间隔为1秒。分析照片数据,发现物体在第1次和第2次闪光时间内移动了2米,而在第3次和第4次闪光时间内移动了8米。根据这些信息,我们可以求出:
A. 第1次闪光时物体的速度
B. 物体的加速度
C. 从第2次闪光到第3次闪光这段时间内物体的位移
而无法直接求出质点运动的初速度。
例题:一个物体以初速度v₀做匀减速直线运动,第1秒内通过了3米,第2秒内通过了2米,然后在一个位移x₃内速度减为0。根据这些信息:
B. 可以求出物体的初速度v₀
C. 可以求出物体的加速度a
D. 可以求出位移x₃及其平均速度。
例题:在测定匀变速直线运动的加速度实验中,得到一条纸带,上面标有相邻计数点A、B、C、D、E、F。若相邻计数点的时间间隔为0.1秒,则可大致计算出小车的加速度。
2.竖直上抛运动中的应用
例题:一个物体从某一高度做竖直上抛运动,初速度为v₀=20m/s。我们要求出第1秒、第2秒、第3秒内的位移。通过计算可以得出,第1秒内位移为15米,第2秒内位移为5米,第3秒内位移为负5米。值得注意的是,在类竖直上抛运动中,△x=gT的规律同样适用。
1. 应用条件:此规律适用于匀变速直线或曲线运动(如平抛、斜抛运动),并且要求时间间隔是连续的且相等。
2. 注意事项:对于匀减速运动,需要警惕是否存在刹车陷阱问题。即在计算过程中需要考虑物体在某一时间点可能已停止运动的情况。
