匀加速直线运动的四大重要特征比例关系:
设t =0开始计时,以T为时间单位。则
(1)1T末、2T末、3T末……瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…… = 1∶2∶3∶……
可由 ,直接导出
(2)第一个T内,第二个T内,第三个T内……位移之比,sI∶sⅡ∶sⅢ∶……= 1∶3∶5∶……∶(2n-1)
推证:由位移公式 得
可见,sI∶sⅡ∶sⅢ∶……= 1∶3∶5∶……∶(2n-1)即初速为零的匀加速直线运动,在连续相等时间内位移的比等于连续奇数的比.
如一小球以某一初速度沿光滑斜面匀减速上滑,达顶端时速度为零,历时3s,位移为9 m,求其第1 s内的位移.
分析:反过来看,物体初速为零,连续相等时间内位移之比为1∶3∶5,可知,以
某初速上滑时第1 s内的位移为总位移的 ,即位移为5 m.
以上例子还可求出中间时刻的瞬时速度,即整个过程的平均速度 ,也可求运动的加速度 (取后一段研究),负号表示a与 的方向相反. 当然还可求出初速度 ,由 得
(3)1T内、2T内、3T内……位移之比s1∶s2∶s3∶……= 12∶22∶32∶……
可由 直接导出
(4)通过连续相同的位移所用时间之比
…… = ……