匀变速直线运动的研究
一、实验
探究小车速度随时间变化的规律
⑴实验目的:探究小车在重力牵引作用下速度随时间变化的规律。
⑵实验原理:借助打点计时器,先记录物体在不同时刻的位置,在通过对纸带的分析,可以近似得到多个时刻的瞬时速度。采用图像描点法根据几个时刻的速度与时间的关系做出vt图。
⑶实验步骤:
①把一段附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌边。
②把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,连接好电路。
③把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。
④接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完点后关闭电源。
⑤多打几条纸带,选择一条实验结果较理想的纸带进行计算研究。
⑷处理数据:用刻度尺量出被测点前后相邻两个点的距离∆x这段时间∆t=2T(T为相邻两点的时间间隔)利用∆x/∆t得到平均速度,继而利用平均速度=瞬时速度得出瞬时速度。
二、匀变速直线运动的速度与时间的关系
⑴定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动或在任意相等的时间内速度变化都相等的直线运动。
⑵特点:运动轨迹是直线,且加速度不变。
⑶分类:
匀加速直线运动:a与v0同向,v越来越大;
匀减速直线运动:a与v0反向,v越来越小。
⑷公式:v=v0+at
⑸匀变速直线运动的vt图像
三、匀变速直线运动的位移与时间的关系
⑴匀变速直线运动的位移:
x=vt 如下图所示对于匀速直线运动物体的位移对应着vt图像下面的面积。
⑵匀变速直线运动的位移:
①公式:x=v0t+½at² 若初速度v0=0 则可简化成x=½at²
②匀变速直线运动的位移x与时间t的关系是二次函数,其图像是一条抛物线。
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