
一句话点明探究小车速度随时间变化实验目的:
探究小车速度随时间变化的规律,判断小车是否做匀变速直线运动,求出加速度。
电火花计时器直接用220V家用交流电;电磁打点计时器要用4‑6 V低压交流电源;
小车要靠近打点计时器,点密集的一侧是挂小车的
先接通电源,待打点稳定之后,再释放小车(必考操作顺序)
刻度尺测量位移时,要估读到毫米下一位
此实验有多个版本:1.木板垫高:木板倾角不能太大,倾角过大,小车速度太快,打点过少;倾角太小,摩擦力抵消不掉,小车不加速。
2.重物牵引力下的匀加速直线运动
相邻计数点时间间隔:T=0.1s
求每一个计数点的瞬时速度
某点瞬时速度=相邻两段的平均速度
v=相邻点之间的位移/2T
计算加速度(两个方法)
① 图像法(推荐,误差更小):在v‑t直线上取两个较远的点,a=△v/△t,比较好算
② 逐差法(六段位移,大题必考)
我们之前虽然讲过,但是为了方便大家好记,在计算的时候,只用把偶数为一段,从中间劈成两半,算位移差公式△x=a(nT)²,这里的n是一半的时间段,也可以当成位移段去用,如果是奇数段的话,直接舍去前面最小的那个
画图像时有一些点可能会直接偏离这条直线,不用管,直接舍弃,因为那很有可能是误差
若图像是倾斜直线,证明小车速度均匀变化,做匀变速直线运动;直线斜率=小车加速度。

匀变速直线运动速度与时间关系
单位时间内速度的变化量是相同的,这也就意味着加速度恒定,像这样的物体沿着直线且加速度不变的运动就是匀变速直线运动
v=v0+at 计算前必须先规定正方向。
物体匀加速:加速度与初速度同向,a代入正值
- 物体匀减速:加速度与初速度反向,a代入负值
模型1 汽车刹车模型
解题固定三步:
1. 规定正方向,写出v0、a的正负数值
2. 计算车辆完全停止的时间t停
3. 比较题目给出的时间t和t停:
t≤t停,直接代入公式计算速度;t>t停,速度=0
模型2,双向匀变速(竖直上抛)
物体先向前匀减速到速度为0,再反向匀加速,全程加速度大小方向不变,整个过程都可以使用v=v0+at,不用分段列式。
公式只适用于匀变速直线运动,变加速、曲线运动完全不能用;

匀变速直线运动位移与时间关系
有梯形的面积公式可计算,位移x=½(v0+v)t
x=v0t+½at²
速度与位移关系式
v²-v0²=2ax
比值问题
一、连续相等时间T
1. 瞬时速度(第1秒末、第2秒末、第3秒末……)
v1:v2:v3=1:2:3
2. 总位移(前1T、前2T、前3T……)
x前1T:x前2T:x前3T=1:4:9
3. 每一段时间里面的位移(第1个T内、第2个T内、第3个T内)
x1:x2:x3=1:3:5
二、连续相等位移(每一段路程一样)
走完第一段、第二段、第三段花费的时间之比:
t1:t2:t3=1:(√2-1):(√3-√2)
追及相遇
场景1:前面车速度比后面快,后面汽车从静止匀加速去追它
刚好速度相等一瞬间:距离来到 最大值(相距最远)
场景2:后面物体速度一开始比前面快,后面物体匀减速追赶
刚好速度相等一瞬间:距离来到 最小值(相距最近)
三个通用推论
中间时刻瞬时速度等于这段的平均速度
v̄ = v(t/2)(t/2为角标) = (v₀+v)/2
连续相等时间内位移差恒定
△x=aT²
中间位置的速度公式
v(x/2) = √[(v₀²+v²)/2]

自由落体运动
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度
重力加速度可取9.8米每二次方秒或者10米每二次方秒
v=gt h=½gt² v²=2gh
竖直上抛运动。
它本质依然是匀变速直线运动,加速度还是重力加速度g,方向竖直向下。计算的时候我们一般设定向上为正方向,加速度就要写成 -g。
v=v0-gt
x=v0t-½gt²
两个非常重要的对称规律
1. 时间对称
从某一位置到最高点的上升时间,等于从最高点落回这一个位置的下落时间。
2. 速度对称
经过同一个位置,上升过程速度与下落过程速度大小相等,方向相反。