最美情侣中文字幕电影,在线麻豆精品传媒,在线网站高清黄,久久黄色视频

歡迎光臨散文網(wǎng) 會員登陸 & 注冊

高中物理 勻變速直線運動的研究——中間時刻速度與平均速度的關系

2023-04-13 16:26 作者:南宮很二  | 我要投稿

為了能夠更好的理解下一節(jié)的內(nèi)容,今天講一下中間時刻速度和平均速度的關系。

平均速度

前面講過平均速度的概念,平均速度等于位移與時間的比值,即%5Cbar%7Bv%7D%3D%5Cfrac%7Bx%7D%7Bt%7D%20%20。位移在圖像中就是圖像與坐標軸圍成的面積。

圖中圖像與坐標軸圍成的是一個梯形的面積,梯形的上底為v_%7B0%7D%20,下底為v_%7Bt%7D%20,高為 h,由梯形的面積公式S%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%20%EF%BC%88a%2Bb%EF%BC%89可得位移x%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D(v_%7B0%7D%2B%20v_%7Bt%7D%20)%20%5Ccdot%20t,把這個式子帶入平均速度的公式%5Cbar%7Bv%7D%3D%5Cfrac%7B%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%EF%BC%88v_%7B0%7D%2B%20v_%7Bt%7D%20%EF%BC%89%5Ccdot%20t%20%7D%7Bt%7D%20%20,即%5Cbar%7Bv%7D%3D%5Cfrac%7Bv_%7B0%7D%2B%20v_%7Bt%7D%20%7D%7B2%7D%20%20。這就表示在勻變速直線運動中,物體的平均速度就等于這段位移初末速度和的一半。

這就是平均速度的另一種求法,這個公式在一些場合使用起來會比較方便。

看個例子,一輛汽車勻加速啟動,3s后速度變?yōu)?m/s,求這段時間內(nèi)汽車通過的位移。

分析:汽車啟動初速度為零,經(jīng)過3s后末速度變?yōu)?m/s,求位移。目前學習的求位移的方法只有定義式,而平均速度可以用剛學的方法求解。

解:已知初速度v_%7B0%7D%3D0%20,末速度v_%7Bt%7D%3D6m%2Fs%20,時間t=3s,求位移 x。

由公式%5Cbar%7Bv%7D%3D%5Cfrac%7Bx%7D%7Bt%7D%20%20x%3D%5Cfrac%7Bv_%7B0%7D%2B%20v_%7Bt%7D%20%7D%7B2%7D%20可得,x%3D%5Cfrac%7Bv_%7B0%7D%2B%20v_%7Bt%7D%20%7D%7B2%7D%5Ccdot%20%20t%3D%5Cfrac%7B0%2B6m%2Fs%7D%7B2%7D%5Ctimes%20%203s%3D9m

汽車在這段時間通過的位移為9m。

中間時刻速度(中間時刻瞬時速度)

中間時刻的意思就是物體運動到總時間一半的時刻。從圖中找到%5Cfrac%7Bt%7D%7B2%7D%20時刻做縱軸的平行線與圖像的交點的縱坐標就是中間時刻瞬時速度。

這條線剛好就是梯形的中位線,數(shù)學上有%E4%B8%AD%E4%BD%8D%E7%BA%BF%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%EF%BC%88%E4%B8%8A%E5%BA%95%2B%E4%B8%8B%E5%BA%95%EF%BC%89%20,將圖像中的數(shù)據(jù)帶入就可以得到中間時刻瞬時速度v_%7B%5Cfrac%7Bt%7D%7B2%7D%20%7D%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%20%EF%BC%88v_%7B0%7D%2B%20v_%7Bt%7D%20%EF%BC%89%3D%5Cfrac%7Bv_%7B0%7D%2B%20v_%7Bt%7D%20%7D%7B2%7D%20%20,即中間時刻瞬時速度等于這段位移初末速度和的一半。

這時我們會發(fā)現(xiàn),上面講的平均速度和中間時刻瞬時速度都等于這段位移初末速度和的一半,即%5Cbar%7Bv%7D%3Dx_%7B%5Cfrac%7Bt%7D%7B2%7D%20%7D%3D%5Cfrac%7Bv_%7B0%7D%20%2Bv_%7Bt%7D%20%7D%7B2%7D%20%20%20。這個公式實際上就是勻變速直線運動的七大推論之一(注意:變加速運動不適用)。

有了這個結(jié)論,再看一下打點計時器實驗中用紙帶求某點瞬時速度。如圖,紙帶上每隔相同的時間間隔取一個點,那么AB、BC、CD的時間都是相等的。因此B點就是AC的中間時刻點,C點就是BD的中間時刻點。

按照中間時刻瞬時速度等于平均速度,打出B點時的瞬時速度就是AC段的平均速度,即v_%7BB%7D%3D%5Cbar%7Bv_%7BAC%7D%20%7D%3D%5Cfrac%7BAC%7D%7B2t%7D%20%20%20%20;打出C點時的瞬時速度就是BD段的平均速度,即v_%7BC%7D%3D%5Cbar%7Bv_%7BBD%7D%20%7D%20%20%3D%5Cfrac%7BBD%7D%7B2t%7D%20。以此類推,就可以求出紙帶上各點準確的瞬時速度了。

計算某個點的瞬時速度,要先找到一段位移,這個點剛好位于這段位移的中間時刻,那么這個點的瞬時速度就等于這段位移的平均速度。利用這種方法求解瞬時速度就比用速度近似的方法準確,那么在今后的計算中就只能使用這種方法。

總結(jié)

在勻變速直線運動中,中間時刻的瞬時速度等于平均速度,等于這段位移初末速度和的一半。

高中物理 勻變速直線運動的研究——中間時刻速度與平均速度的關系的評論 (共 條)

分享到微博請遵守國家法律
镇江市| 桑植县| 新蔡县| 长顺县| 信宜市| 岳普湖县| 沙坪坝区| 嘉祥县| 通渭县| 哈巴河县| 五峰| 游戏| 建宁县| 甘孜| 林口县| 雷山县| 宿州市| 汤原县| 玉田县| 杭锦旗| 仁化县| 临桂县| 栖霞市| 个旧市| 固原市| 南涧| 张家川| 新河县| 甘南县| 沁源县| 额敏县| 太谷县| 阿图什市| 米林县| 竹山县| 白沙| 永城市| 灵武市| 元谋县| 宣恩县| 和平区|