一、匀变速直线运动及其推论公式的应用
1.两个基本公式
(1)速度公式:v=v0+at
(2)位移公式:x=v0t+at2
两个公式中共有五个物理量,只要其中三个物理量确定之后,另外两个就确定了.原则上应用两个基本公式中的一个或两个联立列方程组,就可以解决任意的匀变速直线运动问题.
2.常用的推论公式及特点
(1)速度—位移公式v2-v=2ax,此式中不含时间t;
(2)平均速度公式=v=,此式只适用于匀变速直线运动,式中不含有时间t和加速度a;=,可用于任何运动.
(3)位移差公式Δx=aT2,利用纸带法求解加速度即利用了此式.
(4)初速度为零的匀加速直线运动的比例式的适用条件:初速度为零的匀加速直线运动.
3.无论是基本公式还是推论公式均为矢量式,公式中的v0、v、a、x都是矢量,解题时应注意各量的正负.一般先选v0方向为正方向,其他量与正方向相同取正值,相反取负值.
【例1】 (2010·湖南·24)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s和19.30 s.假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%.求:
(1)加速所用时间和达到的最大速率;