速度时间图像
- 格式:doc
- 大小:168.50 KB
- 文档页数:4
高考物理:认识一下速度-时间图象!物理图象法是运用数学图象,比较直观形象地展示物理规律,解决问题的一种重要方法。
速度—时间图象表示做直线运动的物体的瞬时速度随时间变化的关系。
横坐标表示从计时开始的各个时刻,纵坐标表示从计时开始任一时刻物体的瞬时速度,速度—时间图象上各点的坐标(t,v)表示t时刻物体的速度是v。
因速度是矢量,故速度—时间图象上只能表示物体运动的两个方向,t轴上方速度为正值代表物体沿“正方向”运动,t轴下方速度为负值代表物体沿“负方向”运动,所以“速度—时间”图象只能描述物体做“直线运动”的情况。
如图所示,我们规定小车向左运动为正,那么在速度—时间图象上速度为正就表示小车向左运动,速度为负表示小车向右运动。
如图所示0到t1时间内速度为正表示小车向左运动,t1到t2时间内速度为负表示小车向右运动。
速度—时间图象没有时间t的“负轴”,因为时间没有负值,画图时要注意这一点。
从速度—时间图象可以直接看出任一时刻物体的瞬时速度,所以就可以知道物体在做加速运动还是减速运动。
如图2所示,0到t1时间内速度为正且逐渐减小表示小车向左做减速运动,t1到t2时间内速度为负且逐渐增大表示小车向右做加速运动。
注意速度的正负表示方向,比较大小时只看速度的绝对值。
图象与纵坐标的交点表示开始计时时物体的速度,与横坐标的交点表示这—时刻物体速度为零。
1V-T图像的意义例1、如图为同时、同地出发的甲、乙、丙三个物体的“速度—时间”图象,下列说法正确的是()A. 甲、丙两物体做曲线运动,乙做直线运动B. 甲物体先加速后减速,丙物体一直做加速运动C. 甲、乙、丙三个物体都沿着正方向做加速直线运动D. t'时刻甲、乙、丙三个物体速度相同,位于同一位置分析:对于速度—时间图象首先应明确速度只有两个方向(正和负),所以只能描述直线运动,不能描述曲线运动(速度方向时刻在变)。
速度的正负表示方向,绝对值表示大小,所以可以直接从图上看出物体是做加速运动还是做减速运动。
速度—时间图像
一、速度—时间图像的建立:在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度,横轴表示时间,图象中的任一点表示某时刻的速度,得到速度-时间图象(v—t图象),简称速度图象.
二、速度—时间图象的意义:v-t图象反映的是速度随时间的变化关系,它并不是物体的运动轨迹。
三、速度时间图像的应用:
1确定任意时刻的瞬时速度的大小,可以从图像上直接读出
2速度的方向,图像在 t 轴上方,表示物体的运动方向与选定的正方向相同;图像在 t 轴下方,表示物体的运动方向与选定的正方向相反
3 匀速直线运动的v-t图像是一条平行于t轴的直线。
(若图像是倾斜的直线,表示物体在做匀变速直线运动,直线的斜率代表加速度,斜率的大小代表加速度的大小,斜率的正负代表加速度的方向;若图线是一般的曲线表示物体进行一般的变速运动)
4 从匀速直线运动的v-t图像可以求出位移。
其实无论v-t图像是怎样的线,其图像与时间轴所夹的面积均表示这段时间内的位移
5 只有直线运动才能做出物体的速度时间图像和时间图像
图象与图象的比较:
图象图象
①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度).①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度)。
②表示物体静止。
②表示物体做匀速直线运动。
③表示物体静止。
③表示物体静止。
④表示物体向反方向做匀速直线运动;初位移为s0。
④表示物体做匀减速直线运动;初速度为v0.
⑤交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移。
⑤交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度。
⑥ 0~t1时间内物体位移为s1.ﻩ⑥ t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面
积表示质点在0~t1时间内的位移)。
例1 下图是甲、乙两物体运动的速度图象,下列说法正确的是( )
A.物体甲处于静止状态
B.物体乙刚开始时以5 m/s的速度与甲物体同向运动
C.物体乙在最初3 s内的位移是10 m
D.物体乙在最初3 s内的路程是10m
例2图所示为某物体做直线运动的v-t图象.试分析物体在各段时间内的运动情况,并计算各阶段加速度的大小和方向以及物体的总位移。
例3若一质点从t=0开始由原点出发,其v-t图象如图所示,则
该质点()
A。
当t=1 s时,离原点最远 B.当t=2 s时,离原点最远
C.当t=3 s时,回到原点D.当t=4 s时,回到原点
3、下图所示是曲线形状相同的v—t图象甲和x-t图象乙。
试分析两图各自表示的运动情况。
4 右图所示Ⅰ、Ⅱ分别为甲、乙两物体运动的速度图象根据图象填写下列各空:
ﻩ当t = 0时,v
甲= ﻩﻩv
乙
= ____
t = 2s时v
甲= v
乙
= ﻩ
在0-3s内,S
甲= m,S
乙
=___ m
ﻩ两个位移大小比较S S
甲乙
(填= < >)
6如图示①②是两个物体甲乙做直线运动的速度图象,它们的加速度分别是a1、a2 ,则由图可知( )
A.甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动
B.甲和乙的速度方向相同
C.甲和乙的加速度方向相反
D。
甲的加速度数值比较大
7图为一物体做直线运动的速度图象,根据图作如下分析,(分别用v1、a
1
表示物体在0~t 1时间内的速度与加速度;v2、a2 表示物体在t1~t2时间内的速度与加速度),分析正确的是()
A。
v1与v2方向相同,a1与a2方向相反
B.v1与v2方向相反,a1与a2方向相同
C.v1与v2方向相反,a1与a2方向相反
D.v1与v2方向相同,a1与a2方向相同
8 甲、乙两物体在同一直线上运动,它们的V--t图象如图所示,由
此可知().
A.在tl时刻,甲和乙的加速度一定相同;
B.在t1时刻,甲和乙的速度大小相等,方向相反;
C。
在t2时刻,甲和乙的速度方向相同,加速度方向相反;
D.在t2时刻,甲和乙的速度相同,加速度也相同。
9 某物体运动的v-t 图象如图所示,则该物体( )
A.做往复运动
B.做匀速直线运动
C.朝某一方向做直线运动
D.以上说法都不正确
图2-12 气垫导轨 1.工字钢底座 2.底脚螺丝 3.滑轮 4.光电门 5.导轨 6.挡光板 7.滑块 8.缓冲弹簧 9.进气嘴
10 一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图象如图所示,由图象可知( )
A 。
0—-t a 段火箭的加速度小于t a —-t b 段火箭的加速度
B .在0—-t b 段火箭是上升的,在t b -—t c段火箭是下落的
C .t b 时刻火箭离地面最远
D .tc 时刻火箭回到地面
气轨是一种力学实验装置,利用从导轨表面的小孔喷出的压缩空气,使气轨表面与气轨上的滑块之间形成了一层很薄的“气垫"。
这样,滑块在导轨表面运动时,就不存在接触摩擦力,只有小的多得空气粘滞力和运动时周围空气的阻力,几乎可以看成是无摩擦运动 。
使用气轨可以大大减少力学实验中难于克服的摩擦力的影响,使实验效果大大改善。
目前,气垫技术在很多部门得到广泛应用,是一种有着广泛发展前途的新技术.
一、气轨的组成 1.导轨
导轨是用三角形铝合金材料制成。
可以调整其平直度,常把它用螺丝固定在工字钢上,导轨长1.50~2。
20 m,两侧面非常平整,并且均匀分布着许多很小的气孔。
导轨一端封闭,上面装有定滑轮,另一端有进气嘴,通过皮管与气源相连。
当压缩空气进入导轨后,从小气孔喷出,在导轨和滑块之间形成空气层,导轨和滑块两端都装有缓冲弹簧,使滑块可以往返运动。
工字钢底部装有3个底脚螺丝,用来调节导轨水平,或将垫块放在导轨底脚螺丝下,以得到不同的斜度.
2.滑块
滑块是在导轨上运动的物体,一般用角铝制成,内表面经过细磨,能与导轨的两侧面很好的吻合.当导轨中的压缩空气由小孔喷出时,垂直喷射到滑块表面,它们之间形成空气薄层,使滑块浮在导轨上(图2—13).根据实验要求,滑块上可以安装挡光板、重物或砝码。
滑块两端除可装缓冲弹簧外,也可装尼龙搭扣及轻弹簧。
利用从导轨表面上的小孔喷出的压缩空气,使
导轨表面与滑块之间的摩擦力大大减小,气轨上的滑块运动几乎可以看做是无摩擦的运动。
当气轨水平放置时,自由漂浮的滑块所受的合外力为零,因此,滑块在气轨上可以静止,或以一定的速度作匀速直线运动。
在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为L ∆的挡光板,当滑块经过设在某位置上的光电门时,挡光板将遮住照在光敏管上的光束,因为挡光板宽度一定,遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比,测出挡光板的宽度L ∆和遮光时
间t ∆,则滑块通过光电门的平均速度为: t
L
v ∆∆= 若L ∆很小,则在L ∆范围内滑块的速度变化也很小,故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度.L ∆越小,则平均速度越
准确地反映该位置上滑块的瞬时速度,
图2-13 滑块装置。