理综版特约主持
生物特级教师 高建军
化学特级教师 姚建民 物理高级教师 骆宪武
对于直线运动的学习,我们除了要理解质点概念,掌握描述运动的三个物理量和两个基本直线运动模型外,还要学会运用直线运动规律公式和运动图象分析认识直线运动。
例1 (2009年·江苏卷)如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,
此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大加速度为2m/s2,减速时最大加速度为5m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s2,下列说法中正确的有 。
A.如果立即做匀加速运动,绿灯熄灭前汽车可能通过停车线
B.如果立即做匀加速运动,绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C.如果立即做匀减速运动,绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D.如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处
[思路分析]匀变速直线运动规律可用速度公式、位移公式、速度与位移关系式、平均速度公式等表示,求解匀变速直线运动问题,关键是选择合适的公式,另外,要特别注意加速度、速度和位移的方向。
[解析] 如果立即做匀加速运动,则2 s后的速度v=v0+a1t1=12m/s,故汽车在2 s内一定不会超速;汽车在2 s内的位移x1=
v0t1+ ×2×22)=20m,
因此,选项A正确,B错误。如果立即减速,速度减为零所用时间为t2= =1.6s,在此时间里行驶的位移为x2= =6.4m,选项C正确,D错误。
答案:AC。
例2 (2009年·山东卷)某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示,据此判断图乙(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是( )
[思路分析] 常用的运动图象为v-t图象和x-t图象, v-t图象中图线的斜率表示加速度,图线与横轴部分所围面积等于位移大小;x-t图象图线的斜率表示速度。
[解析]从v-t图象可以看出,物体在0~2 s内做初速度为零的匀加速运动,合外力与速度方向一致且为恒力;在2~6 s内,物体的加速度方向与前2 s内速度方向相反,合外力方向与前2 s内速度方向相反,也为恒力,选项B 正确,A错误。由于加速度恒定,匀加速运动范围内位移x与时间t是二次函数关系,4 s末物体位移最大,C、D错误。
答案:B。