为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离 s 0 和 s 1 ( s 1 <s 0 )处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示。训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度 v 0 击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板,冰球在水平冰面上做匀减速直线运动,冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为 v 1 。重力加速度为 g 。求:
(1) 冰球的加速度和从击出到到达挡板的运动时间;
(2) 满足训练要求的运动员的最小加速度。
(1) , ; (2)
【详解】
(1) 由题意有
得冰球的加速度
冰球的位移
得冰球运动的时间
(2) 运动员的位移
得运动员最小的加速度
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义 和匀变速直线运动的平均速度 及速度公式 ,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:
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