匀变速直线运动的研究知识点(匀变速直线运动的研究)
匀变速直线运动的研究知识点(匀变速直线运动的研究)那么纸条AB的高度就正比于纸条AB中点时刻的瞬时速度,,也就刚好是纸带中间竖线时刻的瞬时速度。同理有……。也就是说每条纸带的高度都可以代表这条纸带宽度一半时刻对应的瞬时速度。因此可以将纵轴称为速度轴v(m/s)。另一方面,纸带的纵向高度h表示这段时间T内物体的位移Δx,;由于时间相等所以;而在匀变速直线运动中,一段时间的平均速度等于这段时间中点时刻的瞬时速度,;则利用贴纸条法画出v-t图像首先在纸带上取点,时间间隔为T=0.01s。交流电的频率是50赫兹,那么就是每隔四个点取一个计数点。接下来用剪刀在每一个计数点处剪断,就得到了一些不一样长的纸带。然后将纸带的下边缘对齐,拼在一起放在坐标纸上。纸带的宽度相等,而每一段纸带所经历的时间也是相同的T,打第一条纸带AB所用的时间就是T,打第二条纸带BC所用的时间也是T,以此类推,打第五条纸带的时间还是T。因此打某条纸带的时刻就和纸带所在的水平位置
1. 为研究实验小车沿斜面向下运动的规律,把打点计时器纸带的一端固定在小车上,小车拖动纸带运动时,纸带上打出的点如图所示。
(1)某同学用以下方法绘制了小车运动的v-t图像。先把纸带每隔0.1 s剪断,得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,作为时间坐标轴,标出时间。最后将纸条上端中心连起来,于是得到v-t图像。请你按以上办法(用一张薄纸压在图上,复制得到纸带)绘制这个v-t图像。
(2)这样做有道理吗?说说你的看法。
分析:这道题是要求将纸带按照相等的时间间隔剪开,底部对齐拼起来,然后连接纸带的中点得到v-t图像,这种方法叫做贴条法求v-t图像。我们来具体讲一下。
利用贴纸条法画出v-t图像
首先在纸带上取点,时间间隔为T=0.01s。交流电的频率是50赫兹,那么就是每隔四个点取一个计数点。接下来用剪刀在每一个计数点处剪断,就得到了一些不一样长的纸带。
然后将纸带的下边缘对齐,拼在一起放在坐标纸上。纸带的宽度相等,而每一段纸带所经历的时间也是相同的T,打第一条纸带AB所用的时间就是T,打第二条纸带BC所用的时间也是T,以此类推,打第五条纸带的时间还是T。因此打某条纸带的时刻就和纸带所在的水平位置成正比,所以可将水平轴称为时间轴t(s)。
另一方面,纸带的纵向高度h表示这段时间T内物体的位移Δx,;由于时间相等所以;而在匀变速直线运动中,一段时间的平均速度等于这段时间中点时刻的瞬时速度,;则
那么纸条AB的高度就正比于纸条AB中点时刻的瞬时速度,,也就刚好是纸带中间竖线时刻的瞬时速度。同理有……。也就是说每条纸带的高度都可以代表这条纸带宽度一半时刻对应的瞬时速度。因此可以将纵轴称为速度轴v(m/s)。
这样只要连接纸带上端的中点,就能近似画出物体的v-t图像了。这种方法就叫做贴纸条法画v-t图像。
匀变速直线运动可以用贴条法画出v-t图像,但是变加速直线运动不可以,因为中间时刻的瞬时速度不等于平均速度,会存在系统误差;如果T取得比较小,仍然可以用贴条法,结果可以大致描述出物体的运动规律。
答:具体的答案参照上面的分析过程。
2. 列车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的示数是54 km/h,以后每5 s读取一次数据,见表格。
(1)在表中填写以为m/s单位表示的速度值。
(2)作出列车速度与时间关系的v-t图像。
分析:题目的描述很简单,告诉了火车的初速度,每次记录速度的时间间隔,根据换算关系1m/s=3.6km/h计算就可以得到答案。v-t图的纵坐标的单位一般默认是国际单位表示,所以应该以求出的速度为纵坐标画图。将所有坐标点画出来以后,一定要用平滑的曲线将各点连接起来。
答:(1)如表格所示
(2)如图所示
注意:本题画图像用的是平滑曲线,因为火车下坡的每一个瞬时速度都是真实存在的。而纸带画图像会存在误差点,所以用一条直线穿过尽量多的点。