夯實勻變速直線運動規律學習的基礎

何萬齡

勻變速直線運動，是最基本最典型的運動。學習勻變速直線運動，首先要夯實基礎，這是掌握勻變速直線運動規律應用的關鍵。下面從四個方面結合例子進行討論。

一、熟記基本公式，打好關鍵基石

勻變速直線運動有三個基本公式：速度時間公式，位移時間公式，位移速度公式。這是解決勻變速直線運動問題的基石。不少同學學習運動學時感到困難，原因之一就是沒有熟記運動學的基本公式。

例1 某乘客用手表估測火車的加速度，他先觀測3min，發現火車前進了540m；隔3min后又觀測1min，發現火車前進了360m。若火車在這7min內做勻加速直線運動，則這列火車的加速度大小為（）。

分析與解答：設初速度為。代人數據解得。故選項B正確。

點撥：不少同學遇到實際問題時，不知道如何下手，究其原因，主要是不熟悉基本公式，沒有掌握基本公式的應用。

二、掌握公式應用，明確選擇方向

解決運動學的問題，必須要明確公式的選擇。通常，在計算勻變速直線運動的位移z時，如果有時間t，選用公式比較方便；如果不涉及時間的問題，用計算比較方便；如果沒有加速度a，用計算比較方便。

例2 某航母跑道長200m，飛機在航母上滑行的最大加速度為6m/s²，起飛需要的最低速度為50m/s。那么，飛機在滑行前，需要借助彈射系統獲得的最小初速度為（）。

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

分析與解答：首先明確起飛需要的最低速度為末速度，最小初速度為初速度，因為問題不涉及時間，用方便。代人數據解得最小初速度為10m/s。故選項B正確。

點撥：運動學的公式，除了三個基本公式，還有加速度的定義式，平均速度，實驗公式等，公式多容易造成初學者不知選用哪一個比較好。因此，我們要有意識地熟悉選用公式的思想方法，明確方向。

三、理解矢量性質，掌握處理方法

運動學的公式均為矢量式，公式中的物理量x、a、v。、v均為矢量。在應用時，一般以初速度方向為正方向，凡是與v。方向相同的x、a、v均為正值，反之為負值。當v0=0時，一般以a的方向為正方向。這樣就可將矢量運算轉化為代數運算，使問題簡化。

例3 汽車遇緊急情況剎車，經1.5s停止，剎車距離為9m。若汽車剎車后做勻減速直線運動，則汽車停止前最后Is的位移是（）。

A.4.5m

B.4m

C.3m

D.2m

分析與解答：以汽車前進的方向為正方向，汽車做勻減速運動，則加速度為負，根據位移公式，解得。又根據對稱性，逆向思維可得，汽車停止前最后1s的位移。故選項B正確。

點撥：在解決運動學問題時，一般要先規定正方向，化矢量運算為標量運算。有的問題，如果按正常解法求解有困難時，往往可以變換思維方式。例如，將末速度為零的勻減速直線運動通過逆向思維轉化為初速度為零的勻加速直線運動。

四、善于分段處理，化解復雜問題

對于包含幾個不同運動的問題，一般要分段分析，而各段交接處的速度往往是聯系各段的橋梁和紐帶。

例4 在某一高度以v₀=20m/s的初速度豎直上拋一個小球，不計空氣阻力，g取10m/s²。當小球速度大小為1Om/s時，以下判斷正確的是（）。

A.小球在這段時間內的平均速度大小一定為15m/s，方向向上

B.小球在這段時間內的平均速度大小一定為5m/s，方向向下

C.小球在這段時間內的平均速度大小一定為5m/s，方向向上

D.小球的位移大小一定是15m

分析與解答：根據題給條件，小球可能處于上升階段，也可能處于下落階段，因此必須分階段考慮。如果是上升階段，平均速度，方向向上。位移。如果是下落階段，平均速度，方向向上。位移大小。故選項D正確。

點拔：對運動學問題的處理，既涉及基礎知識，又涉及基本方法。希望同學們一開始就養成良好的學習習慣，掌握分析解決問題的基本方法。這樣，既可以盡快破解運動學的問題，又可以為后續學習打下良好基礎。