8.匀变速直线运动

(1)提出问题:

   在探究实验中,我们描绘小车在重物牵引下运动的v-t图象是一条倾斜直线,它表示小车做什么样的运动?小车速度随时间怎样变化?

   如图所示,如果一个运动物体的v-t图象是直线,则无论△t取何值,对应的速度变化量△v与时间△t的比值都是相同的,由加速度的定义可知,该物体实际是做加速度恒定的运动.这种运动叫匀变速直线运动.   。

(2)定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动

(3)v-t图象说明凡是倾斜直线的运动一定是匀变速直线运动,反之也成立,即匀变速直线运动的v-t图象一定是一条倾斜的直线.

(4)匀变速直线运动包括两种情形:

 a与v同向,匀加速直线运动,速度增加;

 a与v反向,匀减速直线运动,速度减小.

○经典例题库

例1.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,按照实验进行的先后顺序,将下述步骤的代号填在横线上        

A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面

B.把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端,并连好电路

C.换上新的纸带,再重做两次

D.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面

E.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动

F.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码

G.断开电源,取出纸带

[解析]  正确的实验步骤是:把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端,并连好电路,把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,另一端吊合适的钩码,把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面,使小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车运动,打完一条纸带,断开电源,取下纸带,换上新纸带,再重做两次,即顺序为:DBFAEGC.

[答案]DBFAEGC

例2.某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.

(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下式(要求保留三位有效数字)

vB     m/s,vC    m/s,vD     m/s,

vE      m/s,vF       m/s.

(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.

(3)根据第(2)问中画出的v-t图线,求出小车运动的加速度为     m/s2.(保留两位有效数字)

答(1)根据一段时间内的平均速度,等于该段时间中间时刻的瞬时速度,可求得打下B、C、D、E、F五个计时点时小车的速度为0.400m/s,0.479m/s,0.560m/s,0.640m/s,0.721m/s.(2)图略.(3)0.80(答案在0.79-0.81之间均可)

例3.下面给出沿直线做变速运动的火车和汽车,从开始计时及每隔1s的速度v1和v2的变化情况:

时刻t/s
0
1
2
3
4

火车v1/m·s-1
5.0
5.3
5.6
5.9
6.2

汽车v2/m·s-1
20
18
16
14
12

问:(1)表中火车(汽车)的速度变化有什么特点,它们分别做的是什么性质的运动?

(2)请由表格中数据画出变速运动的火车和汽车的V-t 图象。

 

答(1)火车速度每秒钟增加0.3m/s,所以火车做的是匀加速直线运动,汽车速度每秒钟减小2m/s,所以汽车做的匀减速直线运动(2)为倾斜的直线,图略

例4.如图所示,图线(a)(b)表示物体各做什么运动?初速为多少?加速度为多少?

.

答(a)做初速为0.5m/s,加速度为0.5m/s2的匀加速直线运动,(b)做初速为30m/s, 加速度为-12m/s2的匀减速直线运动。

例5. 如图所示的速度-时间图像中。

(1)质点A,B,C分别做什么运动?初速度是否为零?是加速还是减速,说说你是怎么知道的。通过图象还能知道那些物理量,和同伴交流一下,看看谁知道得多。

(2)和同学交流后你能回答如下问题吗?A、B、C加速度分别为

aA=    m/s2, aB=     m/s2 ,aC=      m/s2,其中    加速度最大.在t=0 s时     的速度最大,在t=4 s时    的速度最大,在t=      s时,A、C的速度一样大.

答(1)A做初速为零的匀加速直线运动,加速度为0.5m/s2,B做初速为3m/s,加速度为-0.25m/s2的匀减速直线运动,C做初速为2m/s,加速度为0.25m/s2的匀加速直线运动. (2)0.5m/s2   -0.25m/s2   0.25m/s2  A  B  C  8

○同步训练班

 0  366298  366306  366312  366316  366322  366324  366328  366334  366336  366342  366348  366352  366354  366358  366364  366366  366372  366376  366378  366382  366384  366388  366390  366392  366393  366394  366396  366397  366398  366400  366402  366406  366408  366412  366414  366418  366424  366426  366432  366436  366438  366442  366448  366454  366456  366462  366466  366468  366474  366478  366484  366492  447090 

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