2018版 人教版 必修一 第二章 匀变速直线运动的研究 4 匀变速直线运动的速度与位移的关系
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由①得t=③

将③代入②

x=v0+a()2=

整理得:v2-v=2ax

[知识深化]

1.适用范围:速度与位移的关系v2-v=2ax仅适用于匀变速直线运动.

2.公式的矢量性:v2-v=2ax是矢量式,v0、v、a、x都是矢量,应用解题时一定要先设定正方向,取v0方向为正方向:

(1)若加速运动,a取正值,减速运动,a取负值.

(2)x>0,位移的方向与初速度方向相同,x<0则为减速到0,又返回到计时起点另一侧的位移.

(3)v>0,速度的方向与初速度方向相同,v<0则为减速到0,又返回过程的速度.

注意:应用此公式时,注意符号关系,必要时对计算结果进行分析,验证其合理性.

3.公式的特点:不涉及时间,v0、v、a、x中已知三个量可求第四个量.

例1 美国"肯尼迪"号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统.已知"F-15"型战斗机在跑道上加速时,产生的最大加速度为5 m/s2,起飞的最小速度是50 m/s,弹射系统能够使飞机具有的最大速度为30 m/s,则:

(1)飞机起飞时在跑道上至少加速多长时间才能起飞?

(2)航空母舰的跑道至少应该多长?

答案 (1)4 s  (2)160 m

解析 (1)飞机在跑道上运动的过程中,当有最大初速度、最大加速度时,起飞所需时间最短,故有

t== s=4 s.

则飞机起飞时在跑道上的加速时间至少为4 s.

(2)由v2-v=2ax得

x== m=160 m,即航空母舰的跑道至少为160 m.

针对训练 两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们的初速度之比为1∶2,它们运动的最大位移之比为(  )

A.1∶2 B.1∶4 C.4∶1 D.2∶1

答案 B

解析 小车的末速度为0,由v2-v=2ax得