高中物理 勻變直運動的研究:初速度為零的勻變速直線運動特點(二)

前面的內(nèi)容學(xué)習(xí)了初速度為零的勻加速直線運動在連續(xù)相等時間內(nèi)通過的位移之比為1:3:5:7:…
再來看一下在通過連續(xù)相等位移時速度、時間的關(guān)系。
一滴水從樓頂落下,做初速度為零的勻加速直線運動,每一層樓的高度都相等,那么這滴水經(jīng)過圖中各點的速度之間有什么關(guān)系呢?運動到各點的時間有什么關(guān)系?

根據(jù)公式,如果
可得
,可以看出速度與位移的平方根成正比。因為運動到各點的位移之比OA:OB:OC:OD:…=1:2:3:4:…,所以各點的速度之比
這個問題也可以從v-t圖像中得到,如圖,在v-t圖中面積代表位移,的面積就是OA的位移,
的面積就是OB的位移,
的面積就是OC的位移,所以
,由相似三角形的性質(zhì)可知面積比等于相似比的平方,因此三角形的高之比

同樣三角形邊長的比,這就是每一段時間之間的關(guān)系,也就是水滴經(jīng)過一層樓,二層樓,三層樓的時間之比。如果將經(jīng)過每一層樓的時間分開計算,也就是每經(jīng)過相等一段位移所用時間的關(guān)系;令
,
,
,則
,這就是初速度為零的勻加速直線運動,通過連續(xù)相等位移的時間之比,這個結(jié)論也是勻變速直線運動的七大推論之一。
如果這棟大樓有100層,水滴經(jīng)過第一層所用的時間為1s,那么經(jīng)過最底層的時間是多少?根據(jù)剛才的結(jié)論有,
。
總結(jié)
初速度為零的勻加速直線運動,通過連續(xù)相等位移所用時間之比為
注意:勻變速直線運動的七大推論在考試當(dāng)中直接可以使用,七大推論以外的需要先證明再使用。