老师
同学们好,今天我们继续来研究匀变速直线运动的位移与时间的关系。上节课,我们在研究匀变速直线运动位移和时间的关系时,先通过类比进行了猜想。速度时间图像中着色部分的梯形面积可以用来表示位移。接着我们在极限思想的基础上,利用危缘求和的方法对此进行了论证。我们将较复杂的过程分隔成很多很多小过程,每个小过程都可视为匀速直线运动,这样很多小矩形面积之和就和这个梯形面积是相等的了,就可以用来表示做匀变速直线运动的物体在一段时间内的位移。然后我们利用梯形面积公式推导出了匀变速直线运动物体味移和时间的关系式, x 等于 V0T 加 1/ 2 a t 方,其中 V0 是所研究过程的初速度, a 是加速度, t 是这个过程所持续的时间。这样我们就可以直接利用这个公式来解决匀变速直线运动过程中和位移时间有关的问题了。我们来看这个例子。
老师
航母是我们的国之重器,航空母舰的舰载机既要在航母上起飞,又要在航母上降落,这是舰载机起飞的过程,经过弹射装置使飞机获得一定的初速度后,由机上发动机使飞机加速前进,达到一定速度后起飞。这是舰载机灼见的过程,飞机在航母上降落时,先勾住阻拦锁,通过阻拦锁可以使飞机滑行一段距离后能够迅速停下来。
老师
现在我们就来看看核舰载机在航母上起飞降落两个过程有关的问题。我们先来看看起飞的过程。某舰载机起飞时采用弹射装置使飞机获得 10 米每秒的速度,后由机上发动机使飞机获得 25 米每二次方秒的加速度。在航母跑道上匀加速前进 2. 4 秒后离舰升空,飞机匀加速滑行的距离是多少?在解决问题之前,我们回顾一下分析物理问题的一般方法。
老师
首先我们要把文字描述的物理过程尽可能形象地展现出来,我们常常画出这个过程对应的图景,就是我们常说的运动过程的情景图。我们可以用一条线段来表示一个直线运动的过程,在这个过程中,飞机的初速度为 10 米每秒,加速度为 25 米每二次方秒,这个过程飞机加速的时间是 2. 4 秒。有了这幅图,飞机运动的过程就更加直观了。现在你能推算出飞机在这个加速过程中滑行的距离,也就是位移的大小了吗?请同学们试试看。
老师
解决这个问题就可以利用我们刚学到的匀变速直线运动位移和时间的关系。所以我们直接写出公式, x 等于 V0T 加 1/ 2 a t 方,然后将初速度 10 米每秒加速度 25 米每二次方秒,时间 2. 4 秒代入公式,就可以查看隐藏内容