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精挑细选 对症下药──匀变速直线运动公式的选择技巧,
匀变速直线运动部分涉及的公式与规律很多,怎样才能快速选出符合解题要求的公式和规律,是许多高一学生迫切希望解决的问题。现从个人的经验出发,介绍一下匀变速直线运动规律选择的原则和方法。
一、运动规律的分类
熟悉各条规律的形式和使用前提是熟练使用规律的第一步,只有在条理清晰后我们的记忆才能既快又准,而且记得长久。按照涉及的物理量和规律的来源,可将所有匀变速直线运动的规律进行如下分类:
第一组:
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可统称为基本公式,由三个表达式组成,各式中均含初速度

、加速度

两个常量。原则上利用它们已经可以解决所有的运动学问题,但很多时候使用并不方便,该组公式往往是我们最后的选择。
第二组:
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可统称为平均速度关系式,由两个表达式组成,两式中均没有出现加速度

,由此可见,它是解决不直接涉及加速度

的运动问题的最佳选择。
第三组:
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可统称为特殊推论,由三个表达式组成,分别对应中间时刻、中间位置、相邻相等的时间间隔这些特殊位置或过程。
第四组:
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可统称为比例规律,由六个比例式组成,分别对应于
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的匀加速直线运动过程按时间等分和按距离等分的情况。对末速度
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的匀减速直线运动,利用“过程反演”变换成反方向
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的匀加速直线运动后同样适用。
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二、选择的原则与顺序
规律选择得是否恰当将直接影响到解题的难易程度和准确性。按方便、简洁、准确的原则,运动规律的选择顺序一般为:
比例规律→特殊推论→平均速度关系式→基本公式
从左往右,优先程度逐渐降低。复杂的匀变速直线运动问题,可能需要将几组规律交叉使用。
下面分别举例说明:
例:矿井里的升降机,由静止开始匀加速上升,经

速度达到
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后,又以这个速度匀速上升
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