下载文档原格式
只带分析瞬时速度公式
1、打点计时器频率、周期：f=50Hz,T=0.02s
2、电磁打点计时空误规父煤缺设深井毫器与电火花计时器区别：
电磁打点计时器（4-6V低压交流电源）、电火花计时器（220V交流电源）
3、点迹密集的地方表示纸带运动的速度小，点迹稀疏的地方表示速度大
4、若点与点队备别笔存侵欢吧维回之间的距离相等，就可判断物体做匀速运动，若点与点间距越来越圆含大，则物体做加速步侵块印运动，反之做减速运动。
5、初速无论是否为零,只要是匀变速直线运动的质点,就具有下面两个很重要的特点：
（1）在连续相邻相等时间间隔内的位移之差为一常数；Dx=aT2（判断物体是否作到密功找规犯酸同匀变速运动的依据）。
更阶低主固之汽（2）中间时刻的瞬时速度等于露厚散优火伯这段时间的平均速度。
加速度数据的几种解释方法1.瞬时加速度解释方法：瞬时加速度是指在其中一时刻测量到的加速度值。
通过测定物体在不同时刻的速度，可以计算瞬时加速度。
这种方法常用于分析物体在运动过程中的加速和减速情况。
例如，在汽车行驶过程中，通过测量汽车不同时刻的速度，可以计算出汽车的瞬时加速度，进而了解汽车的加速性能和行驶状态。
2.平均加速度解释方法：平均加速度是指在一段时间内的加速度平均值。
通过测量物体在两个时刻的速度差，并除以时间间隔，可以计算平均加速度。
这种方法常用于分析物体在较长时间内的整体加速情况。
例如，在自由落体运动中，通过测量物体下落的时间和下落距离，可以计算出平均加速度，了解物体受重力作用的加速度大小。
3.线性回归解释方法：线性回归是一种用于分析变量之间关系的统计方法。
对于加速度数据，可以利用线性回归分析有关物体运动的规律。
通过将时间作为自变量，加速度作为因变量，可以建立加速度关于时间的线性回归模型。
通过该模型，可以了解加速度随时间变化的趋势，并得到一些有关物体运动方式或受力情况的结论。
4.傅里叶变换解释方法：傅里叶变换是一种数学工具，用于将一个函数或信号分解成一系列不同频率的正弦和余弦函数的和。
对于加速度数据，可以利用傅里叶变换将其转换为频域表示，从而分析加速度信号中不同频率成分的贡献。
这种方法常用于振动分析和物体结构的动态特性研究。
例如，在建筑结构的地震响应分析中，可以利用加速度数据进行傅里叶变换，提取出不同频率的振动模态，以评估结构的稳定性和安全性。
5.时间序列分析解释方法：时间序列分析是一种用于处理时间序列数据的统计方法。
对于加速度数据，可以将其视为一个时间序列，通过分析序列中的趋势、周期性和随机性，了解加速度数据的特点和规律。
这种方法常用于预测和建模。
例如，在交通流量预测中，可以利用加速度数据进行时间序列分析，预测未来其中一时段的交通流量，以指导交通规划和管理。
综上所述，加速度数据可以通过瞬时加速度、平均加速度、线性回归、傅里叶变换和时间序列分析等多种方法来解释和分析。
一．说明测试汽车瞬时加速能力的方法。
汽车瞬时加速能力也就是汽车瞬时加速度的过程，将电磁感应式传感器装在离合器壳体上的一个特制的加工孔内，当飞轮转动时传感器产生脉冲信号。
从传感器传来的脉冲信号经过脉冲整形装置的整形、放大，变成矩形触发脉冲信号。
脉冲信号的频率为飞轮齿圈齿数乘以飞轮每秒钟转数，即（为飞轮齿圈齿数）这就是发动机的转速信号。
设定的起始速度和终止速度，设定好的起、终速度后就可以求出速度差，时间间隔由时间信号发生器控制，但是时间的差值要求尽可能的小，即当到达起始速度了开始计时，到达终止速度时结束计时可以求出时间差，随即可以求出瞬时加速度，也就是测出了汽车瞬时加速能力。
二．说明测试汽车瞬时加速能力时使用的传感器及其测量电路。
由传感器、脉冲整形装置、时间信号发生器、加速度计算器和控制装置、转换分析器、转换开关、功率指示表、转速表和电源等组成．。
2022年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分牛顿运动定律专题3.7．瞬时性问题（能力篇）一．选择题1．(2021河南洛阳联考)如图所示，轻弹簧竖直放置在水平面上，其上放置质量为2 kg 的物体A，A处于静止状态．现将质量为3 kg的物体B轻放在A上，则B与A刚要一起运动的瞬间，B对A的压力大小为(g取10 m/s2)( )A．30 N B．18 NC．12 N D．0【参考答案】C【名师解析】在B与A刚要一起运动的瞬间，隔离BA分析受力，重力(m A＋m B)g，向上弹力F＝m A g，由牛顿第二定律，(m A＋m B)g－F＝(m A＋m B)a，解得a＝0.6g，隔离A分析受力，设B 对A的压力大小为F′，由牛顿第二定律，F′＋m A g－F＝m A a，解得F′＝12 N，选项C正确．2．（2020河北衡水二调）如图所示，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，O点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半圆弧的A点(O、A等高，不计A处摩擦)，轻绳一端系在竖直杆上的B点，另一端连接一个小球P。
现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间，已知整个装置处于静止状态时，α＝30°，β＝45°则（）A．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变B．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移C．静止时剪断A处轻绳瞬间，小球P的加速度为12gD．小球P与小球Q32【参考答案】ACD【名师解析】绳子 B 端向上移动一小段距离，根据受力分析可知P 球没有发生位移，因此AQP 变成了晾衣架问题，绳长不会变化，A 到右边板的距离不变，因此角度β不会发生变化，即绳子的张力也不会变化；选项A 正确。
如果 P 向下移动一段距离，绳子AP 拉力变小，绳长AP 变长，而 AB 之间的绳子长度变短，则角度 β变大，绳子 AB 之间的张力变大，AP 的张力也变大，产生矛盾；B 错误。
人教版新教材高中物理必修第一册 第四章 运动和力的关系牛顿运动定律---加速度瞬时性专题（题组分类训练）题组特训特训内容 题组一力、加速度和速度的关系 题组二轻弹簧瞬时问题模型 题组三刚性绳瞬时问题模型（杆、细线、接触面等） 题组四 超重和失重现象的理解及应用1．加速度与合力的关系由牛顿第二定律F ＝ma ，加速度a 与合力F 具有瞬时对应关系，合力增大，加速度增大，合力减小，加速度减小；合力方向变化，加速度方向也随之变化．2．速度与加速度(合力)的关系速度与加速度(合力)方向相同或夹角为锐角，物体做加速运动；速度与加速度(合力)方向相反或夹角为钝角，物体做减速运动．3．合力、加速度、速度的关系（1）物体的加速度由所受合力决定，与速度无必然联系．（2）合力与速度夹角为锐角，物体加速；合力与速度夹角为钝角，物体减速．（3）a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，a 与v 、Δv 无直接关系；a ＝F m是加速度的决定式． 题组特训一：力、加速度和速度的关系1. 一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向相同，当合外力减小时，物体运动的加速度和速度的变化是( )A ．加速度增大，速度增大B ．加速度减小，速度减小C ．加速度增大，速度减小D ．加速度减小，速度增大【答案】D【解析】当合外力减小时，根据牛顿第二定律a ＝Fm 知，加速度减小，因为合外力的方基础知识清单向与速度方向相同，则加速度方向与速度方向相同，故速度增大，D 正确．2. (多选)雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关．一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴下落过程中所受重力保持不变，其速度－时间图像如图所示，则雨滴下落过程中( )A ．速度先增大后减小B ．加速度先减小后不变C ．受到的合力先减小后不变D ．受到的空气阻力不变【答案】BC【解析】由题图可知，雨滴的速度先增大后不变，故A 错误；因为v －t 图像的斜率表示加速度，可知加速度先减小后不变，根据F ＝ma 可知雨滴受到的合力先减小后不变，故B 、C 正确；根据mg －F f ＝ma 可知雨滴受到的空气阻力先增大后不变，故D 错误．3. 如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是( )A ．加速度越来越大，速度越来越小B ．加速度和速度都是先增大后减小C ．速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上D ．速度一直减小，加速度大小先减小后增大【答案】C【解析】在接触的第一个阶段mg ＞kx ，F 合＝mg －kx ，合力方向竖直向下，小球向下运动，x 逐渐增大，所以F 合逐渐减小，由a ＝F 合m 得，a ＝mg －kx m ，方向竖直向下，且逐渐减小，又因为这一阶段a 与v 都竖直向下，所以v 逐渐增大．当mg ＝kx 时，F 合＝0，a ＝0，此时速度达到最大．之后，小球继续向下运动，mg ＜kx ，合力F 合＝kx －mg ，方向竖直向上，小球向下运动，x 继续增大，F 合增大，a ＝kx －mg m ，方向竖直向上，随x 的增大而增大，此时a 与v 方向相反，所以v 逐渐减小．综上所述，小球向下压缩弹簧的过程中，F 合的方向先向下后向上，大小先减小后增大；a 的方向先向下后向上，大小先减小后增大；v 的方向向下，大小先增大后减小．故C 正确．4. 有一轻质橡皮筋下端挂一个铁球，手持橡皮筋的上端使铁球竖直向上做匀加速运动，若某时刻手突然停止运动，则下列判断正确的是( )A．铁球立即停止上升，随后开始向下运动B．铁球立即开始向上做减速运动，当速度减到零后开始下落C．铁球立即开始向上做减速运动，当速度达到最大值后开始下落D．铁球继续向上做加速运动，当速度达到最大值后才开始做减速运动【答案】 D【解析】铁球匀加速上升，受到拉力和重力的作用，且拉力的大小大于重力，手突然停止运动瞬间，铁球由于惯性继续向上运动，开始阶段橡皮条的拉力还大于重力，合力竖直向上，铁球继续向上加速运动，当拉力等于重力后，速度达到最大值，之后拉力小于重力，铁球开始做减速运动，故A、B、C错误，D正确．5.一质点受多个力的作用，处于静止状态．现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小．在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a 和速度大小v的变化情况是( )A．a和v都始终增大B．a和v都先增大后减小C．a先增大后减小，v始终增大D．a和v都先减小后增大【答案】 C【解析】质点受多个力的作用，处于静止状态，则多个力的合力为零，其中任意一个力与剩余所有力的合力大小相等、方向相反，使其中一个力的大小逐渐减小到零再恢复到原来大小的过程中，则所有力的合力先变大后变小，但合力的方向不变，根据牛顿第二定律知，a先增大后减小，v始终增大，C正确．基础知识清单1.加速度瞬时问题的两种关键模型①轻弹簧模型（轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等）明显形变产生的弹力，在两端连接有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力不能突变。
专题课5瞬时问题和连接体问题题型一瞬时问题1．模型介绍(1)刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，弹力立即改变或消失，形变恢复几乎不需要时间。
(2)弹簧(或橡皮条)模型：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的。
(3)杆模型：杆不发生明显形变也能产生弹力，杆的弹力可以发生突变。
2．解题关键关键是分析瞬时变化前后的受力情况。
如图所示，质量为m的小球在轻弹簧和水平轻绳作用下处于静止状态，弹簧与竖直方向夹角为θ。
设重力加速度为g，剪断轻绳的瞬间，小球加速度大小和方向分别为()A．g，沿竖直方向B. g sin θ，沿切线方向C. g cos θ，沿水平方向D. g tan θ，沿水平方向[解析]轻绳未剪断时，轻绳的拉力T＝mg tan θ，当剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不能突变，则弹簧弹力与重力的合力水平向左，大小等于F合＝T＝mg tan θ，根据牛顿第二定律，小球的加速度为a＝F合m＝g tan θ，方向沿水平向左。
[答案] D(多选)如图所示，天花板上悬挂一轻质弹簧，弹簧下端拴接质量为m的小球A，A球通过轻杆连接质量为2m的小球B，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．剪断弹簧瞬间，轻杆上弹力不为0B．剪断弹簧瞬间，A、B球加速度均为gC．剪断轻杆瞬间，A、B球加速度大小均为gD．剪断轻杆瞬间，A球加速度大小为2g，B球加速度大小为g[解析]剪断弹簧瞬间，以A、B球以及杆整体作为研究对象，整体做自由落体运动，加速度为g；再隔离B球，根据牛顿第二定律可知，B球做自由落体运动，杆对B球的力必须为零，故A错误，B正确；剪断轻杆瞬间，B球加速度大小为g，做自由落体运动；剪断轻杆前对A球进行受力分析如图所示，根据平衡条件有F弹＝mg＋F杆＝3mg，当剪断轻杆后，对球A，除了杆的力消失以外，其他力没有发生变化，根据牛顿第二定律有F弹－mg＝ma，得a＝2g，加速度方向竖直向上，故C错误，D正确。
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第三章牛顿运动定律专题13 牛顿第二定律的应用第一部分知识点精讲1. 瞬时加速度问题（1）两类模型（2）. 在求解瞬时加速度时应注意的问题(i)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。
(ii)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不会发生突变。
（3）求解瞬时加速度的步骤2．动力学的两类基本问题第一类：已知受力情况求物体的运动情况。
第二类：已知运动情况求物体的受力情况。
不管是哪一类动力学问题，受力分析和运动状态分析都是关键环节。
（1）解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：作为“桥梁”的加速度，既可能需要根据已知受力求解，也可能需要根据已知运动求解。
（2）动力学两类基本问题的解题步骤（3）掌握动力学两类基本问题的“两个分析”“一个桥梁”，以及在多个运动过程之间建立“联系”。
（i ）把握“两个分析”“一个桥梁”(ii)找到不同过程之间的“联系”，如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，若过程较为复杂，可画位置示意图确定位移之间的联系。
3.物体在五类光滑斜面上运动时间的比较第一类：等高斜面(如图1所示)由L ＝12 at 2，a ＝g sin θ，L ＝h sin θ可得t ＝1sin θ 2h g， 可知倾角越小，时间越长，图1中t 1＞t 2＞t 3。
第二类：同底斜面(如图2所示)由L ＝12 at 2，a ＝g sin θ，L ＝d cos θ可得t ＝ 4d g sin 2θ， 可见θ＝45°时时间最短，图2中t 1＝t 3＞t 2。
第三类：圆周内同顶端的斜面(如图3所示)在竖直面内的同一个圆周上，各斜面的顶端都在竖直圆周的最高点，底端都落在该圆周上。
由2R ·sin θ＝12·g sin θ·t 2，可推得t 1＝t 2＝t 3。
