•3.匀变速直线运动的位移与时间的关系(习题课)•例题:由静止开始做匀加速运动的汽车,头一秒内通过0.4m路程,有以下说法:•①第1s末的速度为0.8m/s•②加速度为0.8m/s2•③第2s内通过的路程为1.2m•④前2s内通过的路程为1.2m•其中正确的是()•A.①②③B.②③④•C.①②③④D.①②④解析:设加速度为a,则由x=12at2得a=2xt2=0.8m/s2所以第1秒末速度v1=a·1=0.8(m/s)第2秒内通过路程为x2=12a·22-12a·12=1.2(m)故①、②、③正确,④错误,即A选项正确,其余均错误.例题.从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12s时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速运动直至停车,汽车从开出到停止总共历时20s,行进了50m。则汽车的最大速度为A.5m/sB.2m/sC.3m/sD.1m/s•例题:骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速地上一个斜坡,加速度的大小为0.4m/s2,斜坡长30m,骑自行车的人通过斜坡需要多少时间?解析:由位移公式x=v0t+12at2,代入数据得:30=5t-12×0.4t2,解之得:t1=10s,t2=15s.•为什么通过30m的斜坡用了两个不同的时间?将t1=10s和t2=15s分别代入速度公式v=v0+at计算两个对应的末速度,v1=1m/s和v2=-1m/s.后一个速度v2=-1m/s与上坡的速度方向相反,与实际情况不符,所以应该舍去.实际上,15s是自行车按0.4m/s2的加速度匀减速运动速度减到零又反向加速到1m/s所用的时间,而这15s内的位移恰好也是30m•在本题中,由于斜坡不是足够长,用10s的时间就到达坡顶,自行车不可能倒着下坡,从此以后自行车不再遵循前面的运动规律,所以15s是不合题意的.•答案:10s•点评:由位移公式x=v0t+at2,求时间t,由于解的是一个一元二次方程,因此会有两个解,这两个解不一定都有意义,解出后一定要进行讨论.•某市规定,卡车在市区内行驶,速度不得超过40km/h.一次,一卡车紧急刹车后(如图所示),经1.5s停止,量得路面车痕长9m,则该车________违章(填“已”或“未”).假定卡车刹车后做匀减速运动,可知其行驶速度高达________km/h.解析:利用v=xt=vo+vt2得91.5=v0+02,解出v0=12m/s=43km/htvvx)(210二:匀变速直线运动推论一例题:一个滑雪的人,从85m长的山坡上匀变速直线滑下(如下图所示),初速度是1.8m/s,末速度是5.0m/s,他通过这段山坡需要多长时间?解析:滑雪的运动可以看作是匀加速直线运动,可以利用匀变速直线运动的规律来求,已知量为初速度v0,末速度vt和位移x,待求量是时间t,我们可以用不同的方法求解.解法Ⅰ:利用公式vt=v0+at①和x=v0t+12at2②求解.由①式得v0=vt-at代入②式得x=vtt-12at2③将②式与③式相加得2x=v0t+vtt所以,需要的时间t=2xvt+v0=2×85m5.0m/s+1.8m/s=25s解法Ⅱ:利用平均速度的公式v=v0+vt2和x=vt求解.平均速度v=v0+vt2=1.8m/s+5.0m/s2=3.4m/s由x=vt得,需要的时间t=xv=85m3.4m/s=25s.答案:25s如图所示,2006年我国自行研制的“枭龙”战机04在四川某地试飞成功.假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间为t,则起飞前的运动距离为()A.vtB.vt2C.2vtD.无法确定答案:B解析:起飞前战机做匀变速直线运动,所以平均速度v-=v2,由x=v-t得:x=vt2.