率的变化情况可以得知速度的变化情况.
3.注意:无论是v-t图象还是x-t图象都不是物体的运动轨迹,图象不能描述"曲线运动".
一、位移时间关系式x=v0t+at2的基本应用
例1 一物体做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a=2 m/s2,求:
(1)第5 s末物体的速度多大?(2)前4 s的位移多大?(3)第4 s内的位移多大?
解析 (1)第5 s末物体的速度由v=v0+at1得v1=0+2×5 m/s=10 m/s
(2)前4 s的位移由x1=v0t+at2得x1=0+×2×42 m=16 m
(3)物体第3 s末的速度v2=v0+at2=0+2×3 m/s=6 m/s
则第4 s内的位移x2=v2t3+at=6×1 m+×2×12 m=7 m
答案 (1)10 m/s (2)16 m (3)7 m
二、利用v-t图象求物体的位移
例2 图5是直升机由地面竖直向上起飞的v-t图象,试计算直升机能到达的最大高度及25 s时直升机所在的高度.
图5
解析 首先分析直升机的运动过程:0~5 s直升机做匀加速运动;5~15 s直升机做匀速运动;15~20 s直升机做匀减速运动;20~25 s直升机做反向的匀加速运动.分析可知直升机所能到达的最大高度为题图中t轴上方梯形的面积,即S1=600 m.25 s时直升机所在高度为S1与图线CE和t轴所围成的面积S△CED的差,即S2=S1-S△CED=(600-100) m=500 m.
答案 600 m 500 m
三、对x-t图象的认识
例3 如图6所示为在同一直线上运动的A、B两质点的x-t图象,由图可知( )
图6
A.t=0时,A在B的前面B.B在t2时刻追上A,并在此后运动到A的前面
C.B开始运动的速度比A的小,t2时刻后才大于A的速度D.A运动的速度始终比B的大
解析 t=0时,A在原点正方向x1位置处,B在原点处,A在B的前面,A对.t2时刻两图线相交,表示该时刻B追上A,并在此后运动到A的前面,B对.B开始运动的速度比A