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高中物理模型&知识总结 200 例|第 4 期 0-v-0 模型

高中物理模型&知识总结 200 例|第 4 期 0-v-0 模型

匀加速与匀减速的 0-v-0 模型

适合:【高一同步】【高三一轮】


一、模型识别

题目出现"先匀加速,达到最大速度后立即匀减速",而初速度、末速度都是 0——这就是 0-v-0 模型。

它的图像是一个三角形,所有结论都从这个三角形里长出来。

识别信号:

  • 全过程初速、末速都为 0,中间出现一个最大速度 
  • 两段加速度大小不同( 加速、 减速),方向相反,衔接处速度连续
  • 常见设问:最大速度、全程时间、全程平均速度、两段位移之比
  • 典型情境:汽车出站加速、进站减速;电梯升降;滑块在光滑段加速后冲上粗糙段减速

二、核心规律

最大速度(两段共用)

全程平均速度 = 最大速度的一半

初速、末速都是 0,v-t 图是一个三角形,面积就是位移,这就是  的来历。

两段位移分开算

两段位移之比 = 时间之比 = 加速度反比

一句话:0-v-0 全程就是一个三角形, 是解题的总开关。


三、例题 1(基础 · 同步)

题汽车从车站由静止启动,先以  匀加速行驶  达到最大速度,随后立即以大小为  的加速度匀减速,直到停下。求最大速度和全程位移。

思路先由加速段求 ,再用"三角形"一步出总位移。

解最大速度:

减速段用时:

全程位移用平均速度:

分段算结果一样:,,合计 。

答案,全程位移 。


四、例题 2(难度)

题一质点从 A 点由静止出发,先以  匀加速,达到最大速度后立即改为匀减速,加速度大小为 ,恰好停在 B 点。已知 A、B 相距 ,求质点的最大速度和从 A 到 B 的总时间。

关键步骤

这题是反过来问:给位移反求最大速度。把两段位移都用  拼起来最快。

第一步两段位移都用  表示,再相加:

第二步代入数据解出 :

第三步总时间:

更快的路子:先看比例 ,即 1 : 2,于是 、,再由  直接得 ,不必解方程。

答案,总时间 。


五、易错点

  • 全程不是匀变速: 只对单段成立,别把两段时间加起来套一个 。
  •  的前提是初速、末速都为 0;只有一段匀变速、或者末速不为零,都不能用。
  • 两段的加速度符号要理清: 里的  只取大小,别把负号代进去。
  • 反向题(已知位移求 )优先用 ,比设时间解方程组快。

一句话总结

0-v-0 全程是一个三角形:,,正推反推都靠这两条。

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