专题一 匀变速直线运动的推论及公式的应用
课题任务 匀变速直线运动的平均速度、中间时刻速度、位移中点速度
1.平均速度
做匀变速直线运动的物体,在一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半。
推导:设物体的初速度为v0,做匀变速直线运动的加速度为a,t时刻的速度为v。
由x=v0t+at2得,
平均速度==v0+at①
由速度公式v=v0+at知,
当t′=时,v=v0+a·②
由①②得=v
又v=v+a·
联立以上各式解得v=,所以=v=。
2.中间时刻的瞬时速度(v)与位移中点的瞬时速度(v)的比较
在vt图像中,速度图线与时间轴围成的面积表示位移。当物体做匀加速直线运动时,由图甲可知v>v;当物体做匀减速直线运动时,由图乙可知v>v。所以当物体做匀变速直线运动时,v>v。
拓展:
(1)内容:匀变速直线运动中,位移中点的瞬时速度v与初速度v0、末速度v的关系是v= 。
(2)证明:对前一半位移有v2-v=2a,对后一半位移有v2-v2=2a,
两式联立可得v= 。
例1 光滑斜面的长度为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则下列说法不正确的是( )
A.物体运动全过程中的平均速度是
B.物体在时刻的瞬时速度是
C.物体运动到斜面中点时的瞬时速度是
D.物体从顶点运动到斜面中点所需的时间是