高三物理勻變速運動的比例有:
1. 任意兩個連續相等的時間段內通過的位移之差是一個定值。
2. 某段時間內的平均速度等于這段時間內中間時刻的瞬時速度。
3. 初速度為零的勻加速直線運動,在相等時間內的位移之比為:1:3:5:7:9。
4. 相等位移所用的時間之比為:1:(√2-1):(√3-√2):……
以上是勻變速運動的一些比例,但請注意,這些比例只適用于勻變速運動,具體問題還需具體分析。
題目:一個物體從靜止開始做勻加速直線運動,從開始運動起,連續通過三段位移,通過最后一段位移所用的時間為0.5s,已知三段位移總長度為3.6m,求最后一段位移的位移是多少?
解答:
【分析】
根據勻變速直線運動的推論,連續相等時間內的位移之比為1:3:5,結合位移時間公式求出最后一段位移的位移大小.
【解答】
設物體通過第一段位移、第二段位移、第三段位移所用時間分別為$t_{1}、t_{2}、t_{3}$,則有:$x_{1} = \frac{1}{2}a(t_{1}^{2}),x_{2} = \frac{1}{2}a(t_{2}^{2}) - \frac{1}{2}a(t_{1}^{2}),x_{3} = \frac{1}{2}a(t_{3}^{2}) - \frac{1}{2}a(t_{2}^{2})$
由題意知$t_{3} - t_{2} = 0.5s$,則有:$x_{3} = \frac{1}{2}a(t_{3}^{2}) - \frac{1}{2}a(t_{2}^{2}) = \frac{1}{2}a(t_{3} + t_{2})(t_{3} - t_{2}) = \frac{1}{2}at_{3}(t_{3} + 0.5)$
又因為$x_{總} = x_{1} + x_{2} + x_{3}$,聯立解得$x_{3} = 0.9m$.
答:最后一段位移的位移是$0.9m$.