貴州
1.以橫軸表示時(shí)間,縱軸表示速度,作出速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖,簡(jiǎn)稱v-t圖。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖是一條傾斜直線,勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖是平行時(shí)間軸的一條直線。
2.在v-t圖中可以知道描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的五個(gè)物理量,即橫軸看時(shí)間,縱軸看初、末速度,斜率看加速度,面積看位移。還有另外三個(gè)拓展物理量,一是中間時(shí)刻速度等于平均速度的同時(shí)也等于初末速度之和的一半,二是斜率與時(shí)間的乘積表示速度的變化量,三是斜率與質(zhì)量的乘積表示物體所受的合力。
1.首先建立橫、縱坐標(biāo),標(biāo)上符號(hào)和單位,長(zhǎng)、寬比例適中,總體構(gòu)成一個(gè)矩形;
2.確定第一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),如(0、v0)即零時(shí)刻時(shí)初速度不為零;
3.確定圖的走向,在縱軸的正半軸斜向上表示增加,斜向下表示減少,在縱軸的負(fù)半軸斜向上表示減少,斜向下表示增加,同時(shí)要兼顧時(shí)間間隔;
4.確定拐點(diǎn)速度,同時(shí)兼顧拐點(diǎn)時(shí)刻,注意末速度和末時(shí)刻;
5.充分理解加速度的意義是每秒速度的變化量,利用速度公式的變式算出速度變化量、時(shí)間間隔、加速度之間的關(guān)系;
中午,營(yíng)業(yè)部關(guān)門了,公安局的老鄧挺著大肚子,背著雙手,像只打鳴的公雞一樣踱到營(yíng)業(yè)部,只要細(xì)看,他那黑浸浸的臉上明顯地掩飾著幸災(zāi)樂(lè)禍。跟在他身后的小李斜跨著一綠色的挎包,一身公安制服穿得整整潔潔,平常亂糟糟的頭發(fā),今天從中間分成兩瓣,像兩片瓦一樣搭在兩只精神煥發(fā)的眼睛上,那發(fā)梢還掛著水,在陽(yáng)光下閃閃發(fā)亮。
6.最后分析圖象的意義,即橫軸看時(shí)間,縱軸看初、末速度,斜率看加速度,面積看位移,面積差等于相對(duì)位移。
【例1】(2016年全國(guó)卷Ⅲ)一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s,動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍。該質(zhì)點(diǎn)的加速度為
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【分析】根據(jù)題意末速度是初速度的三倍,經(jīng)歷時(shí)間t,位移為s,作出v-t圖:
【例2】(2018年全國(guó)卷Ⅱ)汽車A在水平冰雪路面上行駛。駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車B,立即采取制動(dòng)措施,但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示,碰撞后B車向前滑動(dòng)了4.5 m,A車向前滑動(dòng)了2.0 m,已知A和B的質(zhì)量分別為2.0×103kg和1.5×103kg,兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞時(shí)間極短,在碰撞后車輪均沒(méi)有滾動(dòng),重力加速度大小g=10 m/s2。求:
(1)碰撞后的瞬間B車速度的大??;
(2)碰撞前的瞬間A車速度的大小。
【分析】第一小問(wèn),設(shè)碰撞后瞬間B車速度的大小為v,做加速度大小為1的勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止,根據(jù)題意作出v-t圖:
此圖的難點(diǎn)是橫軸時(shí)刻的大小等于初速度與加速度大小的比值,根據(jù)圖象面積的大小等于位移的大小很快計(jì)算出v=3 m/s。
【例3】長(zhǎng)為1.5 m的長(zhǎng)木板B靜止放在水平冰面上,小物塊A以某一初速度從木板B的左端沖上長(zhǎng)木板B,直到A、B的速度達(dá)到共速0.4 m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0 cm。若小物塊A可視為質(zhì)點(diǎn),它與長(zhǎng)木板B的質(zhì)量相同,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.25。(取g=10 m/s2)求:
(1)木板與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)小物塊相對(duì)于長(zhǎng)木板滑行的距離。
【分析】根據(jù)題目可得,A做減速運(yùn)動(dòng),B做加速運(yùn)動(dòng),AB共速后一起減速到停止。此題的難點(diǎn)是A在B的上面減速,最后一起在地面上減速,說(shuō)明AB之間的摩擦因數(shù)大于B與地面的摩擦因數(shù),加速度是摩擦力產(chǎn)生的,故A減速的圖象要比AB一起在地面上減速的圖象要陡一些。根據(jù)作圖的步驟與技巧,作出v-t圖:
【分析】(1)后面三角形的面積在數(shù)值上等于AB一起在地面上滑行的位移大小,即8.0 cm,知道初、末速度和位移,可以算出加速度的大小是a=1.0 m/s2,因?yàn)榧铀俣仁悄Σ亮Ξa(chǎn)生的,則摩擦因數(shù)是0.1。
(2)0.4 m/s是兩個(gè)物體的共同速度,即圖象中的拐點(diǎn)速度,A做減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度公式有0.4=v0-2.5t1,B做加速運(yùn)動(dòng),是兩個(gè)摩擦力共同作用產(chǎn)生的加速度,根據(jù)速度公式有0.4=0.5t1,上述兩個(gè)方程可以得出v0=2.4 m/s,t1=0.8 s。
斜線部分三角形面積即A相對(duì)于木板B的位移,大小等于0.96 m。
(1)在0~2 s時(shí)間內(nèi)A和B加速度的大小;
(2)A在B上總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
【分析】根據(jù)題意,A做兩次加速度不同的加速運(yùn)動(dòng),B先加速再減速最后靜止,作出v-t圖如圖所示