物理：23勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系學(xué)案新人教版必修-資料下載頁(yè)
2025-06-07 21:36本頁(yè)面
【正文】 往有多種解法。例如，本題也可以這樣來解：設(shè)物體在勻加速運(yùn)動(dòng)階段的末速度為v（這一速度也是物體在勻減速運(yùn)動(dòng)階段的初速度），則物體在全程內(nèi)的平均速度。因，又，故，vaa’v1v2l1l1l2l2圖2－24可得。從而，該物體的總位移vt11t2tOvm圖2－25aa’例6 兩支完全相同的光滑直角彎管，如圖2－24所示放置。現(xiàn)有兩只相同小球a和a’ 同時(shí)從管口由靜止滑下，問誰先從下端的出口掉出？ 提示 利用速率圖象進(jìn)行分析。解析 根據(jù)拐角處的高低，首先可以確定小球到達(dá)拐角處的速率v1 v2，而兩小球到達(dá)出口時(shí)的速率v相等。又由題意可知兩球經(jīng)歷的總路程s相等.。根據(jù)圖中管的傾斜程度，小球a第一階段的加速度跟小球a/第二階段的加速度大小相同（設(shè)為a1）；小球a第二階段的加速度跟小球a/第一階段的加速度大小相同（設(shè)為a2），顯然有a1 a2。根據(jù)這些物理量大小的分析，在同一個(gè)v－t圖象（速率—時(shí)間圖象）中兩球速率曲線下所圍的面積應(yīng)該相同，且末狀態(tài)速率也相同（縱坐標(biāo)相同）。開始時(shí)，a球曲線的斜率大。由于兩球兩階段加速度對(duì)應(yīng)相等，如果同時(shí)到達(dá)（經(jīng)歷時(shí)間為t1）則必然有s1s2，顯然不合理。考慮到兩球末狀態(tài)速率相等（圖中v），兩球 的速率圖象只能如圖2－25所示。因此有t1 t2，即a球先從下端的出口掉出。點(diǎn)悟 本題只要定性比較兩小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，而不需要計(jì)算兩小球到達(dá)出口處的具體時(shí)間，因而選用了圖象法進(jìn)行分析。運(yùn)用圖象分析物理問題，往往能收到事半功倍的效果。另外，需要特別指出的是：圖2－25是速率圖象，而不是速度圖象，圖線與時(shí)間軸之間的四邊形面積表示路程而不是位移。課本習(xí)題解讀[]1. 列車的初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=，時(shí)間t=30s，根據(jù)，得坡路的長(zhǎng)度為 m+m=390m。根據(jù)，得列車到達(dá)坡底時(shí)的速度為v=10m/s+30m/s=16m/s。2. 汽車的初速度v0=18m/s，時(shí)間t=3s，位移x=36m，根據(jù)，得汽車的加速度為 m/s2=－4m/s2，即汽車加速度的大小為4m/s2，負(fù)號(hào)表示加速度的方向與初速度方向相反。3. 列車的初速度v0=0，把列車達(dá)到最高行駛速度前的運(yùn)動(dòng)看成勻加速運(yùn)動(dòng)，則勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度v=430km/h=119m/s。關(guān)鍵是確定列車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，題中已知列車全程行駛約7min30s，以最高速度行駛約30s處于行駛時(shí)段的正中，可見列車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t==210s。根據(jù)，得列車的加速度m/s2≈ m/s2。4. 返回艙在最后減速階段的初速度v0=10m/s，末速度v=0，位移x=，根據(jù)，得返回艙在最后減速階段的加速度m/s2≈－42m/s2，即返回艙加速度的大小為，負(fù)號(hào)表示加速度的方向與初速度方向相反。5. 若飛機(jī)靠自身發(fā)動(dòng)機(jī)起飛，飛機(jī)初速度為0，加速度a=5m/s2，位移x=100m，設(shè)末速度為vx，由得 m/s＜50m/s，所以不行。設(shè)彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有的初速度為v0，飛機(jī)的末速度才能達(dá)到起飛速度v=50m/s。根據(jù)，得m/s≈39 m/s。版權(quán)所有：高考資源網(wǎng)()版權(quán)所有：高考資源網(wǎng)() 版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)
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