题目内容
论述题:已知在匀速直线运动中,物体的位移对应v-t图象中的面积(如图a所示).那么,对于做变速直线运动(图b所示)的物体,它在0~t时间内的位移能不能用v-t图象的面积表示?说明具体的证明过程.
解:在匀速直线运动中,物体的位移x=vt,v相当于图a中矩形的高度,t相当于矩形的长度,所以对应v-t图象中的面积表示位移.
那么,对于做变速直线运动(图b所示)的物体,
先把物体的运动分成几个小段,例如算一个小段,每一小段相当于做匀速直线运动,我们可以用每一段的速度乘以的时间间隔,近似的当做各小段中物体的位移,在速度-时间图象中,各段位移可以用一个小矩形的面积代表,6个小矩形的面积之和近似的代表物体在整个过程中的位移.
当然上面的做法是粗糙的,为了精确一些,可以把运动过程划分为更多的小段,如图所示:
用所有这些小段的位移之和,近似的表示物体在整个过程的位移.从速度-时间图象上看,就是用更多的但是更窄的小矩形的面积之和代表物体的位移.
可以想象,如果把整个运动过程划分的非常非常细,很多很多小矩形的面积之和就能非常准确的代表物体的位移了.
分析:先把物体的变速运动分成几个小段,每一小段相当于做匀速直线运动,我们可以用每一段的速度乘以时间间隔,近似的当做各小段中物体的位移,在速度-时间图象中,各段位移可以用一个小矩形的面积代表,所有小矩形的面积之和近似的代表物体在整个过程中的位移.
点评:注意本题应用了极限思想,当把整个运动等分成无数份时,每一份的运动都可以看出匀速运动,然后应用求和的办法把所有面积相加.
那么,对于做变速直线运动(图b所示)的物体,
先把物体的运动分成几个小段,例如算一个小段,每一小段相当于做匀速直线运动,我们可以用每一段的速度乘以的时间间隔,近似的当做各小段中物体的位移,在速度-时间图象中,各段位移可以用一个小矩形的面积代表,6个小矩形的面积之和近似的代表物体在整个过程中的位移.
当然上面的做法是粗糙的,为了精确一些,可以把运动过程划分为更多的小段,如图所示:
用所有这些小段的位移之和,近似的表示物体在整个过程的位移.从速度-时间图象上看,就是用更多的但是更窄的小矩形的面积之和代表物体的位移.
可以想象,如果把整个运动过程划分的非常非常细,很多很多小矩形的面积之和就能非常准确的代表物体的位移了.
分析:先把物体的变速运动分成几个小段,每一小段相当于做匀速直线运动,我们可以用每一段的速度乘以时间间隔,近似的当做各小段中物体的位移,在速度-时间图象中,各段位移可以用一个小矩形的面积代表,所有小矩形的面积之和近似的代表物体在整个过程中的位移.
点评:注意本题应用了极限思想,当把整个运动等分成无数份时,每一份的运动都可以看出匀速运动,然后应用求和的办法把所有面积相加.
练习册系列答案
相关题目