一、认识v-t图
v-t图表示速度和时刻所对应的关系.
描绘v-t图
☞v-t图只能表示直线运动.(因为只有正负两个方向)
v>0表示速度为正方向,物体向正方向运动.
二、获取的信息
1.直接读出速度大小和方向
v轴截距表示初速度,v为正值表示朝正方向运动,v为负值表示朝负方向运动;t轴截距表示开始运动时刻。
2.加速度看斜率
v-t图斜率k=△v/△t表示物体的加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负表示物体的加速度方向与规定的正方向相同或者相反。
☞不要把v-t斜率等同于图线与横轴α角的正切值tanα.(因为横轴和纵轴的标度不一致)
3.位移看面积
v-t图线与横轴所围成的面积表示这段时间内物体发生的位移.
☞t轴以下的面积要取负值.
三、运用实例
1.直观展示运动过程
例题:一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小直至零,则在此过程中(B)
A.速度先逐渐增大,然后逐渐减小,当加速度减小到零时速度达到最小值
B.速度先均匀增大,然后增大得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
例题:一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示.不计重力.求在t=0到t=T的时间间隔内:
(1)粒子位移的大小和方向;
(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间.
例题:为了研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验.让甲车以最大加速度a₁加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度a₂制动,直到停止;乙车以最大加速度a₁加速到最大速度后立即以加速度a₂/2制动,直到停止.实验测得甲、乙两车的运动时间相等,且两车运动的位移之比为5:4.则a₁:a₂的值为(B)
A.2:1
B.1:2
C.4:3
D.4:5
2.不同过程定性比较
一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度行驶,现在要到达前方某地时的速度也为40m/s,有三种行进方式:a一直匀速直线运动;b先减速再加速;c先加速再减速,则(C)
A.a种方式先到达
B.b种方式先到达
C.c种方式先到达
D.条件不足
方法一:画v-t图
方法二:看平均速度
例题:如图所示为两个光滑的斜面,两斜面高度相同,且AB十BC=AC,今让小球分别从斜面(a)的A点和斜面(b)的A点无初速释放,若不计小球在B点损失的能量,试问哪种情况下,小球滑至斜面底端历时较短?
☞这里v-t图是指速率时间图.
例题:甲、乙两地相距s=1.6km,摩托车加速时的加速度a₁=1.6m/s²,减速时的加速度a₂=6.4m/s²,则摩托车从甲地开往乙地所用最短时间为多少?运动过程中的最大速度为多少?
方法一:数学函数法
方法二:v-t图像法
3.物体相对运动问题
例题:静止在光滑水平面上的木块,被一颗子弹沿水平方向击穿,若子弹击穿木块的过程中子弹受到木块的阻力大小恒定,则当子弹入射速度增大时,下列说法正确的是(BD)
A.木块获得的速度变大
B.木块获得的速度变小
C.子弹穿过木块的时间变长
D.子弹穿过木块的时间变短
☞该题也可以用相对运动求解
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