夯实匀变速直线运动规律学习的基础

何万龄

匀变速直线运动，是最基本最典型的运动。学习匀变速直线运动，首先要夯实基础，这是掌握匀变速直线运动规律应用的关键。下面从四个方面结合例子进行讨论。

一、熟记基本公式，打好关键基石

匀变速直线运动有三个基本公式：速度时间公式，位移时间公式，位移速度公式。这是解决匀变速直线运动问题的基石。不少同学学习运动学时感到困难，原因之一就是没有熟记运动学的基本公式。

例1 某乘客用手表估测火车的加速度，他先观测3min，发现火车前进了540m；隔3min后又观测1min，发现火车前进了360m。若火车在这7min内做匀加速直线运动，则这列火车的加速度大小为（）。

分析与解答：设初速度为。代人数据解得。故选项B正确。

点拨：不少同学遇到实际问题时，不知道如何下手，究其原因，主要是不熟悉基本公式，没有掌握基本公式的应用。

二、掌握公式应用，明确选择方向

解决运动学的问题，必须要明确公式的选择。通常，在计算匀变速直线运动的位移z时，如果有时间t，选用公式比较方便；如果不涉及时间的问题，用计算比较方便；如果没有加速度a，用计算比较方便。

例2 某航母跑道长200m，飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s²，起飞需要的最低速度为50m/s。那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为（）。

A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s

分析与解答：首先明确起飞需要的最低速度为末速度，最小初速度为初速度，因为问题不涉及时间，用方便。代人数据解得最小初速度为10m/s。故选项B正确。

点拨：运动学的公式，除了三个基本公式，还有加速度的定义式，平均速度，实验公式等，公式多容易造成初学者不知选用哪一个比较好。因此，我们要有意识地熟悉选用公式的思想方法，明确方向。

三、理解矢量性质，掌握处理方法

运动学的公式均为矢量式，公式中的物理量x、a、v。、v均为矢量。在应用时，一般以初速度方向为正方向，凡是与v。方向相同的x、a、v均为正值，反之为负值。当v0=0时，一般以a的方向为正方向。这样就可将矢量运算转化为代数运算，使问题简化。

例3 汽车遇紧急情况刹车，经1.5s停止，刹车距离为9m。若汽车刹车后做匀减速直线运动，则汽车停止前最后Is的位移是（）。

A.4.5m

B.4m

C.3m

D.2m

分析与解答：以汽车前进的方向为正方向，汽车做匀减速运动，则加速度为负，根据位移公式，解得。又根据对称性，逆向思维可得，汽车停止前最后1s的位移。故选项B正确。

点拨：在解决运动学问题时，一般要先规定正方向，化矢量运算为标量运算。有的问题，如果按正常解法求解有困难时，往往可以变换思维方式。例如，将末速度为零的匀减速直线运动通过逆向思维转化为初速度为零的匀加速直线运动。

四、善于分段处理，化解复杂问题

对于包含几个不同运动的问题，一般要分段分析，而各段交接处的速度往往是联系各段的桥梁和纽带。

例4 在某一高度以v₀=20m/s的初速度竖直上抛一个小球，不计空气阻力，g取10m/s²。当小球速度大小为1Om/s时，以下判断正确的是（）。

A.小球在这段时间内的平均速度大小一定为15m/s，方向向上

B.小球在这段时间内的平均速度大小一定为5m/s，方向向下

C.小球在这段时间内的平均速度大小一定为5m/s，方向向上

D.小球的位移大小一定是15m

分析与解答：根据题给条件，小球可能处于上升阶段，也可能处于下落阶段，因此必须分阶段考虑。如果是上升阶段，平均速度，方向向上。位移。如果是下落阶段，平均速度，方向向上。位移大小。故选项D正确。

点拔：对运动学问题的处理，既涉及基础知识，又涉及基本方法。希望同学们一开始就养成良好的学习习惯，掌握分析解决问题的基本方法。这样，既可以尽快破解运动学的问题，又可以为后续学习打下良好基础。