高中物理試題解析:加速度的運算

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
    不同的變速運動,瞬時速度的變化快慢是不同的。例如,火車開動時,它的速度在幾分鐘內(nèi)只能從零增加到幾十米每秒;而飛機起飛時,它的速度在幾分鐘內(nèi)就可從零增加到幾百米每秒。顯然,在相同的時間內(nèi),飛機速度的增加比火車速度的增加大得多。怎樣來描述速度變化的快慢呢?為此,引入加速度的概念。
  
  在勻變速直線運動中,速度的變化和所用時間的比值,叫做勻變速直線運動的加速度,其數(shù)值就是單位時間內(nèi)速度的變化量。
  
  設(shè)V0為物體運動開始時刻的速度(稱初速度),經(jīng)過一段時間:后,速度變?yōu)閂t(稱末速度),如果用a表示加速度,則根據(jù)加速度的定義,得a=(Vt?V0)/t
  
  加速度的單位由速度的單位和時間的單位共同確定。在國際單位制中,時間的單位是秒s),速度的單位是米每秒(m/s,加速度的單位是米每二次方秒,符號是m/s2。
  
  勻變速直線運動中加速度的大小和方向都不變化,加速度矢盤是一個恒量。因此,勻變速直線運動是加速度不變的運動。
  
  應(yīng)該指出:加速度的大小描述的是速度變化的快慢,而不是速度變化的大小。速度變化大,但相應(yīng)時間長,加速度不一定大;反之,速度變化雖不大,但相應(yīng)時間很短,加速度也可以很大。同樣需要指出,加速度的大小和物體本身速度的大刁吸有直接關(guān)系,只能由公式a=(Vt?V0)/t來判定。
  
  例題:
  
  做勻變速直線運動的汽車,在l0。內(nèi)速度從5.0m/s增加到10m/s,然后以該速度勻速直線前進了308,最后汽車制動,在5.0。內(nèi)速度均勻減至零。求汽車在各段時間內(nèi)的加速度。
  
  解:
  
  先分析各段時間的初速度和末速度,‘然后利用加速度公式分別求出各段時間內(nèi)的加速度。
  
  前10s內(nèi),V0=5.0m/sVt=10m/st=10s,所以汽車的加速度為
  
  a1=(Vt?V0)/t=(10-5.0)/10m/s2=0.50m/s2
  
  中間30s是勻速直線運動,即V0’=Vt’=10m/s,t’=30s,所以汽車的加速度為
  
  a2=(Vt’-V0’)t’=(10-10)/30m/s2=0m/s2
  
  最后5s內(nèi),V0”=10m/sVt”=0m/st”=5.0s,所以汽車的加速度
  
  a3=(Vt”-V0”)/t”=(0-10)/5m/s2=-2.0m/s2
  
  汽車前10s加速度為0.50m/s2,加速度方向與速度方向一致,汽車做勻加速直線運動;中間30s加速度為0,汽車做勻速直線運動;后5.0s內(nèi)加速度為-2.0m/s2,負(fù)號表示加速度方向與
  
  速度方向相反,即汽車做勻減速直線運動。

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