專題二加速度 x-t影象 v-t影象
一.知識結構圖
二.學法指導
1.分析加速度與速度的方向關係,判斷物體是做加速運動還是做減速運動
2.分析不同x-t影象的斜率含義及運動方向判斷
3.分析不同v-t影象的傾斜程度及對應的速度變化快慢,掌握通過v-t影象判斷加速度的方法。
三.知識點貫通
知識點1.加速度
1.速度、速度變化量和加速度的對比
2.對加速度的正確理解與計算
(1).加速度[', 'altimg': '', 'w': '61', 'h':
'43', 'eqmath': ' a=\\f(δx,δt)'}],描述速度變化的快慢,也稱速度的變化率,a和δυ的方向相同.
(2).υ、δυ、a三者的大小無必然聯絡.υ大,a不一定大,更不能認為a減小,υ就減小;δυ大,a也不一定大;υ的方向決定了物體的運動方向,a與υ的方向關係決定了物體是加速還是減速.
(3).常見典型情況可總結如下(以υ0的方向為正方向)
(1) a與υ0同向→[\\end}\\right. 加速運動\\\\ δυ>0\\end', 'altimg': '', 'w':
'112', 'h': '74', 'eqmath': '\\s(, \\b\\lc\\a恆定,υ均勻增加\\\\ a增加,υ增加變快\\\\ a減小,υ增加變慢\\end}\\right.
', 'altimg': '', 'w': '183', 'h':
'114', 'eqmath': ' \\b\\lc\\]
(2) a與υ0反向→[\\end}\\right. 減速運動\\\\ δυ<0\\end', 'altimg': '', 'w':
'112', 'h': '74', 'eqmath': '\\s(, \\b\\lc\\a恆定,υ均勻減小\\\\ a增加,υ減小變快\\\\ a減小,υ減小變慢\\end}\\right.
', 'altimg': '', 'w': '183', 'h':
'114', 'eqmath': ' \\b\\lc\\]
例題1:為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為d=3.0 cm 的遮光條。
滑塊在牽引力作用下先後勻加速通過兩個光電門,配套的數字毫秒計記錄了遮光條通過第乙個光電門的時間為δt1=0.20 s,通過第二個光電門的時間為δt2=0.10 s,遮光條從開始遮住第乙個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為δt=3.
0 s。則滑塊的加速度約為( )
a.0.05 m/s2 b.0.67 m/s2
c.6.7 m/s2 d.不能計算
例題2.(多選)一物體做勻變速直線運動,某時刻速度大小為4 m/s,1 s後速度的大小變為10 m/s,在這1 s內該物體的( )
a.加速度的大小為6 m/s2,方向與初速度的方向相同
b.加速度的大小為6 m/s2,方向與初速度的方向相反
c.加速度的大小為14 m/s2,方向與初速度的方向相同
d.加速度的大小為14 m/s2,方向與初速度的方向相反
知識點二 x-t影象
位移一時間影象的四個重要資訊
(1)縱軸截距表示物體的初位置.
(2)橫軸截距表示從原點出發的時刻或回到原點的時刻,
(3)斜率的正負表示速度的方向,正表示速度方向與正方向相同,負表示速度方向與正方向相反.
(4)斜率的絕對值表示速度的大小.
例題3 .質點沿直線運動,其位移-時間影象如圖所示,關於質點的運動,下列說法中正確的是( )
a. 2 s末質點的位移為零,前2 s內位移為「-」,後2s內位移為「+」,所以2 s末質點改變了運動方向
b. 2 s末質點的位移為零,該時刻質點的速度為零
c. 質點做勻速直線運動,速度大小為0.1 m/s,方向與規定的正方向相反
d. 質點在4 s時間內的位移大小為0.4 m,位移的方向與規定的正方向相同
例題4.如圖所示是一輛汽車做直線運動的x-t影象,對相應的線段所表示的運動,下列說法正確的是( )
a.ab段表示勻速直線運動
b.bc段發生的位移大於cd段發生的位移
c.cd段運動方向和bc段運動方向相反
d.cd段運動的速度大小小於bc段運動的速度大小
知識點三 v-t影象
例題5 .(多選)如圖所示的三條直線描述了a、b、c三輛車在同一直線上的運動,下列說法中正確的是( )
a.小車a的加速度大
b.小車a、b的加速度方向相反
c.b、c兩直線相交的時候兩車加速度相同
d.b、c兩直線相交的時刻兩車速度相同
例題6.物體沿一條東西方向的水平線做直線運動,取向東為運動的正方向,其速度-時間圖象如圖所示,下列說法中正確的是( )
a.在1 s末,速度為9 m/s
b.0~2 s內,加速度為6 m/s2
c.6~7 s內,物體做速度方向向西的加速運動
d.10~12 s內,物體做速度方向向東的加速運動
四.易錯點分析
易錯點1 對加速度概念及向量性認識不清而判斷出錯
例題7 .(多選)乙個做變速直線運動的物體,其加速度方向不變而大小逐漸減小到零,那麼該物體的運動情況可能是( )
a. 可能速度不斷增大,到加速度減小到零時速度達到最大,而後做勻速直線運動
b. 不可能速度不斷減小,到加速度減小為零時速度達到最小,而後做勻速直線運動
c. 可能速度不斷減小,到加速度減小到零時運動停止
d. 不可能速度不斷減小到零後,又反向做加速運動,最後做勻速運動
誤區警示
加速度是描述速度變化快慢的物理量,加速度的正負是人為規定的.物體是加速還是減速,不是由加速度的正負決定的,而是由加速度方向與速度方向的關係決定的.即使速度和加速度都為負值,物體也在加速,因為它們的方向相同.
易錯點2 對x-t影象理解不透徹而判斷出錯
例題三物體同時同地出發做直線運動,它們的運動情況如圖所示,則在的時間內,它們的平均速率關係是()。
a.[=v_=v_', 'altimg': '', 'w':
'96', 'h': '23b.[>v_=v_', 'altimg':
'', 'w': '96', 'h': '23'}]
c.[>v_>v_', 'altimg': '', 'w': '96', 'h': '23d.[=v_易錯點3 對v-t影象理解不透徹而判斷出錯
例題9.利用感測器與計算機可以繪製出物體運動的圖象,某同學在一次實驗中得到沿平直軌道運動小車的速度—時間圖象,如圖所示,由此圖象可知( )
a.小車在20~40 s做加速度恆定的勻變速直線運動
b.20 s末小車回到出發點
c.小車在10~20 s內與20~30 s內的加速度方向相同
d.小車在0~10 s內的平均速度小於在10~20 s內的平均速度
在應用v-t影象分析實際問題時,首先要理解速度一時間影象的物理意義,只要速度為正,物體就會上公升;只要加速度方向與速度方向相同,速度就增大,當上公升到最高點時速度為零,但加速度不一定為零,這一點也需引起特別注意。
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