“勻變速直線運動”解題規律的研究

李雨晴

摘要：就我們高中生而言，尤其是理科生物理是必須掌握的學科，而在高中物理中勻變速直線運動是最為基礎的知識點，但是其在出題方式上會和諸多其他知識點進行結合，進而在難度上也會所有增加，導致很多同學在做簡單的勻變速直線運動問題時也會出現錯誤。基于此，文章介紹了在高中物理學習中常見的幾種勻變速直線運動問題的解題技巧，希望可以給廣大的同學的以參考。

關鍵詞：勻變速直線運動 解題技巧 分析 高中生

身為一名高中生的我們，學習的主要目的就是為了在高考中取得好的成績，因此在學習和認知知識點的同時，也需要切實的掌握該知識點相關的題目解題方式。勻變速直線運動是高中物理中相對簡單的一個知識點，但是其在題型上十分多變，并且會結合動能定理、動量定理以及電磁學進行聯合出題，因此針對于不同的題型會有不同的解題技巧和規律。文章從我自身的角度，以自己的高中物理勻變速直線運動學習中的所思所感為背景，介紹了三種常見勻變速直線運動問題的解題技巧，希望可以給更多和筆者一樣的高中生以啟迪，以下是具體內容。

一、“勻變速直線運動”常規問題的解題技巧

在“勻變速直線運動”題目中常規問題在學習之初是最為常見，在高三后期的綜合性考試中少見，但是常規性問題是后面復雜性問題的解題基礎，我們有必要對常規性問題有一個極其熟練的掌握，對于“勻變速直線運動”中較為常見的位移、初速度、末速度、加速度以及時間有一個清晰的認識，對于一些基本公式以及變形公式都有個熟練的掌握。以下以一道題目展開講解。

例一：已知一物體作勻變速直線運動，其在第三秒內的位移為12米，在第六秒內的位移為18米，請問該物體的運動加速度。

首先需要對本題進行分析，該題屬于較為常規的一類勻變速直線運動問題，但是在公式的考察上主要考察了我們對一般勻變速直線運動公式的變形運行。在題目中并沒有對初速度和末速度有交代，有位移量和時間量，求加速度。在解題時需要思考關于位移、時間和加速度之間的公式，同時也可以考慮到對于物體某一時段的平均速度就等于其中點的瞬時速度為關鍵點進行解答。

解：根據已知條件可知在12.5秒瞬時速度為v1=12m/s，5.5秒的瞬時速度為v2=18m/s，兩速度間的時間差為t=3s

已知a=（v1-v2）/t

a=2m/s2

二、討論型“勻變速直線運動”問題的解題技巧

在勻變速直線運動問題較為容易出現錯誤的問題類型是討論型的題目，而這其中最為常見的就是汽車的剎車問題。往往在一個汽車剎車問題中，可能會出現四個已知量，初速度、加速度以及時間都是已知，加之末速度為0，因此在這四個物理量就必然會有一個物理量不能作為計算的條件，這時就必須進行討論。通常面對汽車剎車問題都可以先假設末速度為0，進而求出剎車時間，將剎車時間和題目的運動位移時間進行比較，再討論哪一個時間作為正確的計算已知條件。以下以一道題目展開講解。

例二：已知一小汽車以10m/s的速度在公路上行駛，突然前方出現了嚴重的交通事故，該汽車以2m/s2的加速度進行剎車，請問在剎車后十秒內的運動位移為多少。

該題屬于勻變速直線運動問題中較為常見的一類問題，但是也是初學者學習時極易出現錯誤的一類問題，很多同學在解題時只看見了加速度和時間，便使用相應的公式進行答題，最后得到了錯誤的答案，究其根本是沒有對題目進行深入的探究。汽車以10m/s的速度行駛，在加速度為2m/s2下，5s就會停止運動，因此以十秒進行計算就會導致計算錯誤。因此面對這類問題我們需要先進行計算使用時間的討論，得出正確的計算已知量再進行進一步的計算。

解：因為本題中沒有明確的指出汽車在剎車幾秒后停止，因此需要進行討論。設末速度為v0為0，剎車到停止的時間為t

v0=vt-at

t=5s

因為5s<10s

所以在汽車剎車5s后汽車就已經停止運動，在汽車剎車的前五秒作勻加速運動，后五秒停止

s=（vt2-v02）/2a

S=25m

三、聯合圖形的“勻變速直線運動”解題技巧

在勻變速直線運動問題中聯合圖形進行解答是一種高效的解題方式，可以起到快速解答的效果。以下以一道題目展開講解。

已知在地鐵的行駛中，乘客能夠承受的最大加速度為1.4m/s2，如果兩個相鄰車站間的距離為560米，請問地鐵在這兩段地鐵站的行駛中可以行駛的最大速度為多少？

分析題目可以，地鐵在行駛的方式上主要有兩種，其一為行駛到最大速度，然后以均速運行再減速，其二為一直加速到一個最大速度后再減速。但是兩者的運動位移必須一致，根據兩者不同的運動形式可以做出如圖1所示的運動圖。

根據圖形可知第二種模式的勻速速度更大，再根據相關公式可以簡單的求出最大速度為28m/s。

四、結語

學好物理的關鍵在于對基礎知識的掌握以及解題技巧的熟練。勻變速直線運動屬于物理中的基礎知識，但是在解題方式和規律上卻大有研究，文章從自身的角度介紹了“勻變速直線運動”常規問題、討論型“勻變速直線運動”問題以及聯合圖形的“勻變速直線運動”問題，三類題型的解題技巧。希望可以幫助到更多的同學，在物理“勻變速直線運動”學習中有的放矢。

參考文獻：

[1]李軍.物體沿直線如果在相等的時間里速度的變化相等，那不一定是勻變速直線運動[J].物理教師，2012，（03）.

[2]曹延軍.巧用公式解難題——勻變速直線運動求解的十個類型及解法[J].延安職業技術學院學報，2013，（03）.

[3]平功遠，平佩.勻變速直線運動的規律能適用于平拋運動嗎[J].中學物理（高中版），2014，（12）.

（作者單位：萊蕪市第一中學55級二級部11班）