当前位置首页 > 初中物理 > 试题试卷

初高中物理衔接---07 匀变速直线运动的位移与时间的关系(解析版)

更新时间:2021-08-05 文件大小: 372.63 KB 界面语言: 简体中文 运行环境: /WinNT/2000/XP 授权方式: 免费资源 下载次数:

下载地址

先选择下载地址,再点击下载,若为站外链接的下载地址,则所需的“提取码”统一在”资源介绍“的文末!

[ 下载地址1 ]

资源介绍

【重温·初中】
一、匀速直线运动的路程
做匀速直线运动的物体在时间t内的路程s=vt。其v-t图像是一条平行于时间轴的直线,如图所示。

路程在数值上等于v-t图线与对应的时间轴所包围的矩形的面积。
【知新·高中】
一、匀变速直线运动的位移
1.思维过程:可以把甲所表示的运动过程划分为很多的小段,如图乙、丙所示,用所有这些小段的位移之和,近似代表物体在整个过程中的位移。从v-t图上看,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。

如果把整个运动过程划分得非常非常细,很多很多小矩形的面积之和就能非常准确地代表物体的位移了。这时,“很多很多”小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来了,这些小矩形合在一起成了一个梯形OABC。梯形OABC的面积就代表做匀变速直线运动的物体从0(此时速度是v0)到t(此时速度是v)这段时间间隔的位移。如图丁所示。
2.位移在v-t图像中的表示:做匀变速直线运动的物体的位移对应着v-t图像中的图线和时间轴包围的面积。如图所示,在0~t时间内的位移大小等于梯形的面积。

3.位移公式
4.对位移公式x=v0t+at2的进一步理解
(1)因为v0、a、x均为矢量,使用公式时应先规定正方向,一般以v0的方向为正方向。
若a与v0同向,则a取正值;
若a与v0反向,则a取负值;
若位移计算结果为正值,说明这段时间内位移的方向为正;
若位移计算结果为负值,说明这段时间内位移的方向为负。
(2)因为位移公式是关于t的一元二次函数,故x-t图像是一条抛物线(一部分)。但它不表明质点运动的轨迹为曲线。
(3)对于初速度为零(v0=0)的匀变速直线运动,位移公式为x=vt=at2,即位移x与时间t的二次方成正比。
(4)x=v0t+at2是矢量式,应用时x、v0、a都要根据选定的正方向带上“+”“-”号。
小试牛刀:
例1:某质点做直线运动的位移随时间变化的关系是x=4t+2t2,x与t的单位分别为m和s,则质点的初速度与加速度分别为(  )
A.4 m/s与2 m/s2      B.0与4m/s2
C.4 m/s与4 m/s2 D.4 m/s与0
【答案】C
【解析】对比x=4t+2t2和位移公式x=v0t+at2,可知其初速度v0=4 m/s,加速度a=4 m/s2。
例2:下图(a)为物体甲的x-t图象,图(b)为物体乙的v-t图象,则这两个物体的运动情况是(  )

A. 甲在整个t=6 s时间内运动方向发生改变,它通过的总位移为零
B. 甲在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为0
C. 乙在整个t=6 s时间内运动方向发生改变,它通过的总位移为零
D. 乙在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
【答案】C
【解析】在x-t图象中,图线的斜率表示物体运动的速度,即物体在整个t=6 s时间内运动的速度大小和方向不变,做匀速直线运动,位移为4 m,故AB错误;乙物体在0~3 s内沿负方向做匀减速运动,位移为-3 m,在3~6 s内沿正方向做匀加速直线运动,位移为3 m,总位移为0,故C正确,D错误。所以C正确,ABD错误。
二、匀变速直线运动的两个重要推论
1.平均速度
做匀变速直线运动的物体,在一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半。
推导:设物体的初速度为v0,做匀变速直线运动的加速度为a,t秒末的速度为v。
由x=v0t+at2①
得:平均速度==v0+at②
由速度公式v=v0+at知,当t′=时

发表评论

最新列表

最热列表

统计代码放这里