1. 首页
  2. 物理
  3. 高中物理
  4. 平均速度和瞬时速度的区别匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动规律的应用

两木块甲和乙自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示.连续两次曝光的时间间隔是0.1s.已知乙作v=0.4m/s的匀速直线运动.

一、题文

两木块甲和乙自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示.连续两次曝光的时间间隔是0.1s.已知乙作v=0.4m/s的匀速直线运动.
求:(1)t3时刻甲的速度大小;(2)甲的加速度大小.


考点提示:平均速度和瞬时速度的区别,匀变速直线运动的速度与时间的关系,匀变速直线运动规律的应用

二、答案

(1)由图可知,乙在相等的时间内运动4个刻度,设最小分度为△s;
对乙有:V=
4△s
△t
=0.4(m/s)
△s
△t
=0.1
故对甲有:V3=
7△s
2△t
=0.35 (m/s)
(2)对甲根据△X=aT2有:△S=a△t2 
∴a=
△s
t2
=1m/s2
答:(1)t3时刻甲的速度为0.35m/s;(2)甲的加速度为1m/s2

三、考点梳理

知名教师分析,《两木块甲和乙自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示.连续两次曝光的时间间隔是0.1s.已知乙作v=0.4m/s的匀速直线运动.》这道题主要考你对 平均速度和瞬时速度的区别匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动规律的应用 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:平均速度和瞬时速度的区别,匀变速直线运动的速度与时间的关系,匀变速直线运动规律的应用

考点名称:平均速度和瞬时速度的区别
  • 平均速度:
    质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间(或位移)的平均速度v,即,平均速度是矢量,其方向跟位移方向相同.平均速度是对变速运动的粗略描述。

    瞬时速度:
    运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧,瞬时速度是对变速运动的精确描述,其大小叫速率。

    平均速率:
    物体在某段时间内通过的路程l跟通过这段路程所用的时间t的比值,叫做这段路程(或这段时间)的平均速率,即,它是标量,值得注意的是:它并不是平均速度的大小.

  • 平均速度和瞬时速度对比:

    (1)区别:平均速度反映的是物体在整个运动过程中的整体运动情况,而瞬时速度反映的是物体在运动过程的某一时刻或某一位置的运动情况;
    (2)联系:在匀速直线运动中,任何时刻的瞬时速度和整个运动过程中的平均速度相同。

  • 方法与知识感悟:

    平均速度是反映的某一段运动过程中的平均运动快慢,是这一过程中的位移与时间的比值(是平均速度的定义式),适用于所有的运动;而适用于匀变速直线运动,但若,却不能判定该物体做匀变速直线运动.

    平均速度的计算:

    一辆汽车沿平直公路行驶,先以速度v1通过前的位移,再以速度v2=50km/h通过其余的位移.若整个位移中的平均速度=37.5km/h,则第一段位移内的平均速度是多少?
    解:设整段位移为x,通过前位移和后位移的时间分别为t和t,根据,可得。解得第一段时间位移内的速度=25km/h。

考点名称:匀变速直线运动的速度与时间的关系
  • 匀变速直线运动:

    物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。

  • 匀变速直线运动的速度公式:

    Vt=V0+at。

    公式说明:

    1. 速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式。它所表明瞬时速度与时刻t的对应关系。
    2. 通常取初速度v0方向为正方向,加速度a可正可负(正、负表示方向),在匀变速直线运动中a恒定。
      ①当a与v0同方向时,a>0表明物体的速度随时间均匀增加,如下左图。
      ②当a与v0反方向时,a<0表明物体的速度随时间均匀减少,如下右图。

            
      3.      速度图象是对速度公式的直观体现.图象斜率表示加速度,图象与时间轴所围的面积表示位移。

            

考点名称:匀变速直线运动规律的应用
  • 基本公式:

    ①速度公式:vt=v0+at;
    ②位移公式:s=v0t+at2
    ③速度位移公式:vt2-v02=2as。

    推导公式:
    ①平均速度公式:V=
    ②某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度:
    ③某段位移的中间位置的瞬时速度公式:。无论匀加速还是匀减速,都有
    ④匀变速直线运动中,在任意两个连续相等的时间T内的位移差值是恒量,即ΔS=Sn+l–Sn=aT2=恒量。
    ⑤初速为零的匀变速直线运动中的比例关系(设T为相等的时间间隔,s为相等的位移间隔):
    Ⅰ、T末、2T末、3T末……的瞬时速度之比为:v1:v2:v3:……:vn=1:2:3:……:n;
    Ⅱ、T内、2T内、3T内……的位移之比为:s1:s2:s3:……:sn=1:4:9:……:n2
    Ⅲ、第一个T内、第二个T内、第三个T内……的位移之比为:s:s:s:……:sN=1:3:5:……:(2N-1);
    Ⅳ、前一个s、前两个s、前三个s……所用的时间之比为:t1:t2:t3:……:tn=1:……:
    Ⅴ、第一个s、第二个s、第三个s……所用的时间之比为t、t、t:……:tN=1:……:

  • 追及相遇问题:

    ①当两个物体在同一直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化,两物体间距会越来越大或越来越小,这时就会涉及追及、相遇或避免碰撞等问题。
    ②追及问题的两类情况:
    Ⅰ、速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动):

    Ⅱ、速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动):

    ③相遇问题的常见情况:
    Ⅰ、同向运动的两物体追及即相遇;
    Ⅱ、相向运动的物体,当各自发生的位移大小和等于开始时两物体的距离时即相遇。

  • 知识点拨:

    例:如图所示,光滑斜面AE被分为四个长度相等的部分,即AB=BC=CD=DE,一物体由A点静止释放,下列结论不正确的是(    )

    A.  物体到达各点的速率之比=

    B.  物体到达各点所经历的时间

    C.  物体从A运动到E的全过程的平均速度

    D.  物体通过每一部分时,其速度增量

    解析:由,即A正确。由,则,由此可知B正确。由,即B点为AE段的时间中点,故,即C正确。对于匀变速直线运动,若时间相等,速度增量相等,故D错误,只有D符合题意。

    答案:D

     

本文来自投稿,不代表本站立场,如若转载,请注明出处:https://www.planabc.net/wuli/1143698.html