20xx人教版高中物理必修一23勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系2-資料下載頁
2024-11-19 18:21本頁面
【導(dǎo)讀】如圖所示，在0～t時間內(nèi)的位移大小等于的面積。x也為時間t內(nèi)發(fā)生的位移。示，A、B表示物體，C表示狀態(tài)。勻變速直線運(yùn)動的位移與初速度、加速度、時間三個因素有關(guān)。定位移的大小，錯誤。在勻變速直線運(yùn)動中，由加速度的定義易得速度的變化量Δv＝a·Δt，只要時間足夠短，速度的變化量。如果把每一小段Δt內(nèi)的。與時間軸所圍成的面積。根據(jù)直線向上傾斜、向下傾斜判斷運(yùn)動方向等等。同向，a取正值。正值，說明這段時間內(nèi)位移的方向與規(guī)定的正方向相同。公式適用于勻變速直線運(yùn)動。物線，但它不表明物體運(yùn)動的軌跡為曲線。段時間，火車的速度達(dá)到64.8km/h。根據(jù)km/h、1min和54km/h可求出哪個物理量？
【正文】 出的平均速度比實際的大 C ．在 t1～ t2時間內(nèi)，由虛線計算出的位移比實際的大 D ．在 t3～ t4時間內(nèi)，虛線反映的是勻速運(yùn)動 [ 解析 ] v － t 圖線的斜率表示物體的加速度， v － t 圖線與 t 坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體的位移，據(jù)此判斷選項 B 、 D 正確。需要注意的是若為曲線，則曲線的切線的斜率表示物體的加速度。 PEI Y OU B U L UO ┃ 培優(yōu)部落 易錯點?逆向推理法 末速度為零的勻減速直線運(yùn)動可看成初速度為零、加速度大小相等的反向勻加速直線運(yùn)動。 設(shè)物體的初速度為 v0，加速度大小為 a ，做勻減速直線運(yùn)動至速度為零，則可將此運(yùn)動逆向看成初速度為 0 ，加速度大小為 a 的勻加速直線運(yùn)動，末速度為 v0，若歷時 t ，則經(jīng)過的位移可有以下一些表達(dá)： x ＝ v0t －12at2( 順向的表達(dá) ) ， x ＝12at2( 逆向的表達(dá) ) ， x ＝v02t ( 平均速度表達(dá) ) 。 [ 示例 ] 如圖所示，一冰壺以速度 v 垂直邊線進(jìn)入四個矩形區(qū)域沿虛線做勻減速直線運(yùn)動，且剛要離開第四個矩形區(qū)域邊緣的 E 點時速度恰好為零，冰壺通過前三個矩形的時間為 t ，試通過所學(xué)知識計算冰壺通過第四個矩形區(qū)域所需的時間。 [ 解析 ] 解法一 ( 常規(guī)法 ) 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移公式和速度公式，由 A 到 E 有 4 l ＝ v t1－12at21， 0 ＝v － at1；由 A 到 D 有 3 l ＝ v t －12at2 聯(lián)立解得 t1＝ 2 t 或 t1＝23t ，顯然23t 不符合實際，應(yīng)舍去。 故冰壺通過第四個矩形區(qū)域所需的時間為 t ′ ＝ t1－ t ＝ t 。 解法二 ( 逆向思維法 ) 將冰壺通過矩形區(qū)域的勻減速運(yùn)動，認(rèn)為是從 E 點開始的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)位移公式，由 E 到 A 有 4 l ＝12at21，由 E 到 D 有 l ＝12a ( t1－ t )2，聯(lián)立解得 t1＝ 2 t ，故冰壺通過第四個矩形區(qū)域所需的時間為 t ′ ＝ t1－ t ＝ t 。 [答案 ] t 易錯點?“ 剎車 ” 陷阱導(dǎo)致錯誤 [ 示例 ] 一輛汽車以 20 m /s 的速度行駛，現(xiàn)因緊急事故急剎車并最終停止運(yùn)動。已知汽車剎車過程的加速度的大小為 5 m/ s2，則從開始剎車經(jīng)過 5 s 汽車通過的距離是多少？ [ 解析 ] 設(shè)剎車開始至停止所用的時間為 t0，選 v0的方向為正方向。 由 vt＝ v0＋ at0， 得 t0＝vt－ v0a＝0 － 20－ 5 s ＝ 4 s 可見，汽車剎車時間為 4 s ，第 5 s 是靜止的。 由 x ＝ v0t ＋12at2，知剎車 5 s 內(nèi)通過的距離 x ＝ v0t0＋12at20＝ [ 20 4 ＋12 ( － 5) 42] m ＝ 40 m [ 答案 ] 40 m [ 錯因分析 ] 在解答本題時易犯錯誤具體分析如下： 本題易錯在受到題目設(shè)置的陷阱的影響，誤認(rèn)為汽車的運(yùn)動時間等于題中給出的時間。將 t ＝ 5 s 直接代入公式： x ＝ v0t ＋12at2＝ [ 20 5 ＋12 ( － 5) 52] m ＝ 37 .5 m 。 實際上 “ 從開始剎車經(jīng)過 5 s ” 是一個 “ 陷阱 ” ，即剎車時間是否是 5 s ？若汽車在 5 s 內(nèi)早已停止，則剎車時間 t 5 s 。汽車剎車過程中，汽車做勻減速直線運(yùn)動，但當(dāng)汽車停止運(yùn)動后，加速度就消失，故題中給出的時間內(nèi)汽車是否一直做減速運(yùn)動還需要判定。
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