
一、位移差公式
1.如圖所示,一物體做加速度為a的勻變速直線運(yùn)動(dòng),取任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T,它們的位移分別為x1、x2,通過A、B、C時(shí)的速度分別為v0、v1、v2,試推導(dǎo)x2-x1=aT2。
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2.對(duì)于加速度大小恒定的勻變速直線運(yùn)動(dòng),若已知連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移分別為x1、x2、x3、x4,則x4-x1=_____________________。
位移差公式:Δx=aT2
1.內(nèi)容:做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移差________,即________________。
2.推論:對(duì)于不連續(xù)的相等時(shí)間內(nèi)的位移差,xm-xn=________________,其中m>n。
例1 (2022·馬鞍山二中高一期中)一個(gè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。它在第1 s內(nèi)的位移為2.4 m,它在第3 s內(nèi)的位移為3.6 m。求:
(1)該物體運(yùn)動(dòng)的加速度是多大?
(2)該物體在第5 s內(nèi)的位移是多大?
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例2 從斜面上某一位置每隔0.1 s靜止釋放一個(gè)相同的小球,釋放后小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在連續(xù)釋放幾個(gè)小球后,對(duì)在斜面上滾動(dòng)的小球拍下如圖所示的照片,測(cè)得xAB=15 cm,xBC=20 cm。求:
(1)小球的加速度的大??;
(2)拍攝時(shí)小球在B點(diǎn)時(shí)的速度的大??;
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(3)拍攝時(shí)C、D間的距離xCD;
(4)A點(diǎn)的上方滾動(dòng)的小球還有幾個(gè)。
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二、逐差法求加速度
一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的六段位移如圖所示。某同學(xué)計(jì)算物體加速度時(shí),選取紙帶上任意兩段位移,利用公式x2-x1=aT2計(jì)算物體的加速度,你認(rèn)為這種方法有何不妥?
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紙帶上測(cè)得連續(xù)6個(gè)相同時(shí)間T內(nèi)的位移x1、x2、x3、x4、x5、x6,將它們分為三組,由xm-xn=(m-n)aT2得,a1=eq \f(x4-x1,3T2),a2=eq \f(x5-x2,3T2),a3=eq \f(x6-x3,3T2),a=eq \f(a1+a2+a3,3)=eq \f(?x6+x5+x4?-?x3+x2+x1?,9T2)。
此式把各段位移都利用上,有效地減小了僅有兩次位移測(cè)量所帶來的偶然誤差,這種方法稱為逐差法。
技巧:此種情況也可以把連續(xù)的六段位移看成連續(xù)的兩大段位移s1=x1+x2+x3,s2=x4+x5+x6,時(shí)間間隔Δt=3T,即a=eq \f(s2-s1,?Δt?2)=eq \f(?x4+x5+x6?-?x1+x2+x3?,?3T?2)。
1.如圖所示,類比寫出已知連續(xù)4個(gè)相同時(shí)間T內(nèi)的位移,利用逐差法求加速度公式?
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2.若n為大于4的奇數(shù)段,應(yīng)怎么處理?
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例3 (2022·清華附中高一期中)某實(shí)驗(yàn)小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接________電源(填“直流”或“交流”)。該實(shí)驗(yàn)小組選取了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖所示。圖中O、A、B、C、D是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.10 s,由圖中的數(shù)據(jù)可知,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度vB=________ m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=________ m/s2(均保留兩位有效數(shù)字)。
例4 在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中沒有畫出),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接周期為T=0.02 s的交變電源,經(jīng)過測(cè)量得:d1=3.62 cm,d2=8.00 cm,d3=13.20 cm,d4=19.19 cm,d5=25.99 cm,d6=33.61 cm。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)物體在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小vB=________m/s;
(2)物體的加速度大小a=________m/s2;
(3)如果當(dāng)時(shí)電源中交變電流的頻率是f=51 Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
這是一份人教版 (2019)必修 第一冊(cè)3 位置變化快慢的描述——速度同步測(cè)試題,共4頁(yè)。
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系課后復(fù)習(xí)題,共7頁(yè)。
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)3 位置變化快慢的描述——速度當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)題,共7頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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