
第二節(jié) 位移變化規(guī)律
由此可見(jiàn): 對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng),物體的位移在數(shù)值上等于v – t 圖象與坐標(biāo)軸所圍成的矩形的面積。
矩形面積有什么物理意義?
勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,位移的大小能不能也用其v-t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積來(lái)表示?
將勻變速直線運(yùn)動(dòng) v-t 圖像中的時(shí)間分為許多小的時(shí)段
在每個(gè)時(shí)段中,認(rèn)為物體近似以某一速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),每個(gè)時(shí)段所對(duì)應(yīng)的位移在數(shù)值上等于該時(shí)段對(duì)應(yīng)的矩形面積
時(shí)段劃分越細(xì),設(shè)想的運(yùn)動(dòng)就越接近真實(shí)運(yùn)動(dòng),矩形面積之和就越接近梯形的面積
當(dāng)所取的時(shí)段足夠小時(shí),設(shè)想的運(yùn)動(dòng)便可等同于真實(shí)運(yùn)動(dòng),矩形面積之和便等于梯形面積
該梯形面積在數(shù)值上便等于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小
微積分的思想求位移大小
由圖可知:梯形OABC的面積
S = (OC+AB)×OA / 2
v t= v0 + at
一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的 位移—時(shí)間關(guān)系
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間關(guān)系
(1)若物體作勻加速運(yùn)動(dòng),則a與 v0
(2)若物體作勻減速運(yùn)動(dòng),則a與 v0
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式
一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間關(guān)系
用圖像直觀描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系
仍以圖 2-1 所示的汽車運(yùn)動(dòng)為例
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的S-t圖象是一條拋物線
可直觀看出物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移隨時(shí)間的變化情況,并可求出不同時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移。
一小汽車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),20秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)了800m,問(wèn)加速度為多大?
飛機(jī)著陸后以6m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),著陸速度為60m/s,求:(1)飛機(jī)能滑行多遠(yuǎn)? (2)靜止前4s內(nèi)飛機(jī)滑行的距離?
(2)對(duì)于末速度是0的勻減速直線運(yùn)動(dòng),以看成是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程,即v0=0,a=6m/s2,t=4s由公式 得s=48m
二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移—速度關(guān)系
對(duì)于一個(gè)以加速度 a 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,有時(shí)僅知道物體運(yùn)動(dòng)的初速度 v 0 和末速度 v t ,不知道時(shí)間,怎么確定物體的位移呢?
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移—速度(s-v)關(guān)系式
汽車從開(kāi)始制動(dòng)到停止所行駛的距離,是衡量汽車制動(dòng)性能的參數(shù)之一。某型號(hào)的汽車以 100 km/h 的速度在柏油路面上行駛,急剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。若勻減速時(shí)的加速度大小為 5 m/s2,開(kāi)始制動(dòng)后 2 s 內(nèi)汽車行駛的距離是多少?從開(kāi)始制動(dòng)到完全停止,汽車行駛的距離是多少?
解法一:應(yīng)用位移-速度關(guān)系
此時(shí),速度方向與初速度方向相同,車未停。
解法二:應(yīng)用位移-時(shí)間關(guān)系
解法二:應(yīng)用位移-平均速度關(guān)系
我國(guó)道路交通安全法規(guī)定,機(jī)動(dòng)車因故障在高速公路臨時(shí)停車時(shí),需在故障車來(lái)車方向 150 m 以外設(shè)置警告標(biāo)志。某司機(jī)駕駛汽車以 120 km/h 的速度在高速公路上勻速行駛,發(fā)現(xiàn)前方警告標(biāo)志時(shí)剎車使汽車減速至停止。該司機(jī)從發(fā)現(xiàn)警告標(biāo)志到汽車開(kāi)始制動(dòng)的反應(yīng)時(shí)間為 0.6 s,制動(dòng)時(shí)的加速度大小為 5 m/s2 。假設(shè)制動(dòng)后,汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),那么從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警告標(biāo)志到汽車停下,行駛的距離是多少?請(qǐng)解釋上述交通法規(guī)的必要性。
因此從發(fā)現(xiàn)警告標(biāo)志到停下的位移
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