高一物理請用vt影象法解題,可以發示意圖

2021-03-19 18:19:11 字數 5013 閱讀 7724

1樓:匿名使用者

這個問題可以歸結為追趕類問題,要想求剎車的最小加速度,則當甲車剛好停住時它能追上乙車。設加速度為a,則在時間t內,甲的位移

18t-1/2at^2=8t+20

18=at

解之的:a=0.9m/s^2

2樓:匿名使用者

甲只需要減速到跟乙相同的速度即可,不必減為零。

[高一物理vt影象]這幅圖怎麼看相遇點,是四秒嗎

3樓:

像這類運動學的v-t影象問題要懂得理解影象本身的內涵。

解題關鍵是v-t影象與x軸圍成的面積為物體的位移。

所以a的面積為4*2*0.5=4

b的面積為2*2*0.5-2*1*0.5=1所以應該還不能相遇。

是不是題目沒給完整

4樓:同意渴望

考慮初位子,如果初位子相同ab兩物體沒有相遇,不同,視情況而定

5樓:匿名使用者

不是的,ab兩物體沒有相遇的,位移相同,說明相遇。4秒時a位移為4m,b位移為1m

6樓:匿名使用者

不是,4秒的時候是速度相等。

高一物理vt影象問題,高手來。。

7樓:匿名使用者

首先告訴你,這樣做是有道理的。但是,這種方法畫出的v-t圖,與按照標準方法繪製的v-t圖有一定的差異,它只能定性地(或者說近似地)描述研究物件的運動情況。要定量分析,還需要加一些限制條件,並且要對畫好的v-t圖進行一定的轉換。

下面詳細解釋。(為了便於辨認,分析中用到的變數均採用大寫字母,各種引數採用小寫。)

先作一些定義:

1、將紙帶上的第一個有效點相應的時刻定為0時刻,記作to,將後面的各個點相應時刻依次為t1、t2、…、tn、…。這些時刻間的間隔應當是固定的(也就是打點機的打點週期),將此時間間隔定義為:δt,所以有:

t(i+1) – t(i) = δt (公式1)

2、v-t圖是一條連續的曲線,在此處根據實驗要求,只繪製v-t圖中的某些點。設紙帶上各點對應的小車的速度為vo、v1、v2、…、vn、…。為了使本題更具有一般性,我們假設0時刻的速度,即小車的初速度vo,不為零。

我們以小車速度方向為正方向,則小車的初速度和加速度都為正數。

「某同學」的目的是根據上面的資料畫出小車的v-t圖。若採用通常所用的標準方法,相信你是知道怎麼做的。設標準方法作出的圖為「標準圖」,那麼,理想情況下,「標準圖」的影象是一條起點在縱軸(v軸)正半軸、方向斜向上的射線。

設「某同學」用「新方法」作出的圖為「新圖」,那我們要做的就是看「新圖」與「標準圖」的影象究竟有何異同。

(一)「標準圖」:

我們知道理想情況下的v-t1影象,該影象相應的函式為:v(t) = vo + at ,在此,我們只需討論這條射線上的某些點即可。這些點就是自變數t在to、t1、t2、…、tn時刻對應的點,它們的值分別是vo、v1、v2、…、vn。

我們需要假設該「標準圖」已經畫出,那麼vo、v1、v2、…、vn就是已知量了。

我們將小車在ti時刻的速度標記為:v(i),於是有:

v(i) = vo + at(i) (公式2)

我們可以看出,「標準圖」的影象就是由公式(2)確定的。

小車的位移公式也是已知的:s(t) = v0t + 1/2at^2,我們將小車在ti時刻的位移標記為:s(i),於是有:

s(i) = vot(i) + 1/2at(i)^2 (公式3)

(二)「新圖」:

根據「某同學」的「新方法」,我們可以這樣分析:他繪圖所用的橫軸(t軸)與「標準圖」的t軸沒有本質上的區別。「標準圖」的零時刻對應紙帶上的第一點,後面的時刻依次對應了相應的點,這些時刻的時間間隔是相同的。

「某同學」所選的零時刻與他在紙帶上選的第一段紙條相對應,也就是第0秒到0.1秒小車前進的距離。下一個時刻為0.

1秒到0.2秒小車前進的距離……他將所選擇的時刻依次標記為:0、0.

1、0.2、…

你題目中沒有明確指出他是怎麼標記的,但這種方法是最簡單的一種。另外,所謂「每隔0.1s」只是為了減少誤差,這個時間間隔可以是任意的。

因為我們只是進行理論分析,可以不考慮誤差影響,所以,下面的分析中不再出現「0,、0.1、0.2、…」,而用to、t1、t2、…、tn來代替。

這只不過是將時間間隔統一設為δt,這樣可以簡化問題。

至於「新圖」的v軸,「新方法」中是根據紙條長度確定的,而這個紙條長度就是相同時間間隔內小車走過的距離。

我們將小車從ti到ti+1時間段內走過的距離定義為δs(i),於是有

δs(i) = s(i+1) – s(i)

= [vot(i+1) + 1/2at(i+1)^2] – [vot(i) + 1/2at(i)^2]

= vo[t(i+1) – t(i)] + 1/2a[t(i+1) – t(i)][ t(i+1) + t(i)]

= voδt +1/2a[t(i+1) + t(i)] δt

= δt [ vo + 1/2a ( ti + δt + ti )]

= δt [ vo + a (ti + δt/2)]

注:ti與t(i)含義相同。整理之後,得到新公式如下:

δs(i) =δt [ vo + aδt/2 ] + δtat(i) (公式4)

公式(4)給出了「某一時間段內的紙條長度」與「相應時間段起點時刻」的關係,而「新圖」的影象就是由公式(4)確定的。下面就可以通過對公式(1)和公式(4)的比較分析,看一下「標準圖」與「新圖」有何異同之處:

v(i) = vo + at(i) (公式2)

δs(i) =δt [ vo + aδt/2 ] + δtat(i) (公式4)

1、公式(4)中,δt、vo、a均為固定值,因此,δs(i)就是ti的一次函式,定義域由t(i)決定,所以函式影象(即「新圖」)是一條射線。這一點與「標準圖」相同。

2、i取0時,即零時刻時,δs(0) = δt [ vo + aδt/2 ]。在「標準圖」中,to時刻,縱座標的取值為vo,與此數值不同。但仔細分析即可看出,「新圖」中的δs(0)所取的值,就是「標準圖」中在t = δt/2時刻的函式值 v(δt/2),與 δt 的乘積,即:

v(0) = vo

δs(0) = v(δt/2) × δt

3、影象斜率:k2 = δta。很明顯,「新圖」中的斜率為「標準圖」斜率與δt 的乘積,即:

k1 = a

k2 = k1 × δt

從第2、3條中可以看出,當δt取值為1時,「標準圖」與「新圖」的影象是非常接近的:

v(0) = vo

δs(0) = v(1/2) = vo + a/2

k1 = k2 = a

它們具有相同的斜率;而後者只比前者高一點。當然,出現這種關係,和「標準圖」與「新圖」兩圖採用了相同的橫座標軸(t軸)有關,也就是和零時刻與時間間隔的確定有關。我們首先選用了相同的零時刻和時間間隔進行分析;而在上面的例子中,又將時間間隔設為1,進行了分析。

而且可以看出,只有δt = 1時,「新圖」與「標準圖」才會有相同的斜率,而這正是「新圖」的意義所在,因為,如果斜率不同,就無法正確反映小車的加速度了。此處所說的δt = 1,指的是「新方法」中所選擇的時間間隔δt,一定要等於「標準圖」中t軸上的單位1。也就是說:

「標準圖」t軸單位是「秒」,則δt = 1秒;「標準圖」t軸單位是「毫秒」,則δt = 1毫秒…本題中的「新方法」取δt = 0.1秒,這意味著「標準圖」中t軸的單位也應該為0.1秒,這樣才能使兩圖斜率相同。

「新方法」中使用的δt由「標準方法」中的t軸單位1決定,這一點是使用「新方法」最需要注意的地方。

如果零時刻與時間間隔選擇不當,得到的「標準圖」與「新圖」的影象將有很大差別。但有一點是不會錯的。就是兩個影象都是「起點在縱軸(v軸)正半軸、斜向上」的射線。

除非你在「標準圖」的繪製中,將初速度設為0,這時的「標準圖」影象的起點為原點。但「新圖」影象的起點是一定會在v軸正半軸的,因為「長度為零」的紙帶是剪不出來的。

當然,這個問題也可以簡單的進行定性分析:在勻加速直線運動中,速度是時間的一元一次函式(自變數只有t),那麼v-t圖一定是一條直線。而位移是時間的一元二次函式(自變數有t^2),那麼位移之差就應當是個二元二次函式(自變數有t(i)^2、t(j)^2)。

但在此題中,i和j只取相鄰數值,即j = i + 1,另外,t(i)、t(i+1)還具有一個關係式:t(i+1) = t(i) +δt,而δt是一個常量,所以位移之差就成了t(i)的一元函式。同時,減法運算「[t(i) +δt]^2 - t(i)^2」又將二次項t(i)^2消掉了,那本題中的位移之差實際上是t(i)的一元一次函式,其影象當然也是一條直線。

高中物理s-t影象和v-t影象

8樓:哈王王

如圖所示:

x-t影象:

1.表示表示物體做勻速直線運動。(斜率表示速度v)2.表示物體靜止。

4.物體向反方向做勻速直線運動。

5.交點的縱座標表示三個物體相遇時的位移。

6.t1時刻物體位移為x1

v-t影象:

1.表示物體做勻加速直線運動(斜率表示加速度)2.表示物體做勻速直線運動。

4.表示物體做勻減速直線運動。

5.交點的縱座標表示三個運動質點的共同速度。

6.t1時刻物體運動速度為v1(圖中陰影部分面積表示1質點在0-t1時間內的位移)

直線5為勻減速直線運動的影象。

9樓:匿名使用者

由於輸入法的限制 畫圖很難 不過 勻減速運動的s-t影象是拋物線 開口向下 這個可以根據公式和數學知識得知(公式y=-a/2t^2 v0t) 不過s-t影象沒有太大研究意義 而v-t圖更重要 其面積就是位移 這要用到微積分來證明 不過你就理解面積相當於v*t 相當於位移 總之 作為初學者 不用太擔心 以後老師會講解得很透徹

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