从自由落体到匀变速直线运动第三课时
时间:2025-02-23
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推论五:在相邻相等时间(T)内的位移之差为
一恒定值,即 ss1
aT
2
s2C
s3D
s4E
s5F
s6G
A B
讨论
s 5 s1 ?
4 aT
2
那么
sn sm ?( n m ) aT2
匀变速直线运动规律应用———纸带问题分析与处理
纸带问题主要研究内容:1、纸带的运动性质2、匀变速直线运动纸带某点的瞬时速度
3、匀变速直线运动纸带的加速度
逐差法求加速度若是利用 a T 2 求纸带上的加速度,如果只是利 用一个 s 求得的加速度偶然误差太大,最好多次测量 求平均值。 s
s2 s s5 6 2 2 2 a1 a 2 a 5 T T a T 5 5 A B C D E F G ( s 2 s1 ) ( s 3 s 2 ) ( s 6 s 5 ) 2 5Ts1 s2 s3 s4 s5
s1
s 6 s1 5T2
上述求平均值的结果仍是由两段 T 内的位移 s 6 与s1决定,偶然误差同样很大。
那怎样才能把纸带上的各段位移都利用起来呢? 怎样才能真正减少误差呢?
逐差法求加速度
若纸带上测得连续6个数据( s1 、s2 、s3 、s4 、s5、 s6)均分为前后两大组( s1 、s2、s3 )( s4、 s5、s6), 用后一组的第一个数据减前一组的第一个数据( s4s1 ),再用后一组的第二个数据减前一组的第二个数据 ( s5-s2 ),依次类推,逐个相减得差,可得
s1
s2C
s3D
s4E
s5F
s6G
A B
得:
s 4 s1 3 a1T
2
a1
s 4 s1
s 5 s 2 3 a 2T a 2 s 6 s 3 3 a 3Ta1 a 2 a 3 32
2
s5 s 2s6 s3 3T2
3T
2
3T
2
a3
a
( s 6 s 5 s 4 ) ( s 3 s 2 s1 ) 9T2
把每段位移都利用上,减少了偶然误差,这种方法 叫做逐差法。
那如果是奇数段位移呢?又怎样来计算加速度?S1 S2 S3 S4 S5
AB
C
D
E
F
有:
s 4 s1 3 a1T
2
a1 a1
s 4 s1 3T s5 s 23T2
2
s 5 s 2 3 a 2T则:a a1 a 2 2
2
( s 5 s 4 ) ( s 2 s1 ) 6T2
求匀变速运动的加速度:相邻相等时间间隔的位移差
a
s T2
不相邻相等时间间隔的位移差
a
sm sn ( m n )T2
5段位移(逐差法)6段位移(逐差法)
a a
( s 5 s 4 ) ( s 2 s1 ) 6T2
2
( s 6 s 5 s 4 ) ( s 3 s 2 s1 ) 9T
练习P45、9
练习:图是用打点计时器打出的纸带,图中ABCDEF等 是按时间顺序先后打出的计数点(每两个计数点间有四个 实验点未画出。用刻度尺量出AB、EF之间距离分别是 2.40厘米和0.84厘米,那么这个物体在运动过程中加速度 大小是 0.39 m/s2。 (保留2位小数)
sn-sm =(n-m)aT2
求匀变速直线运动纸带瞬时速度练习:如图所示纸带,时间间隔为0.02s。 C D E A B 5.8 9.6 13.4 17.3 mm S1 S2 S3 S4
则可以得到,VB=SAC/tAC= 0.385 m/s VC= 0.575 m/s (保留3位小数
)
思考:由 Vt/2 =(V0+Vt)/2 得 VA= 0.195 m/s
推导
由所以
s v0t
1 2
at
2
s1 v 0 T
1 2
aT
2
①2
s1 s 2 v 0 2 T
1 2
a ( 2T )2
② ③
②-①得: s 2 v 0 T
3
aT2
2 ③-①得: s 2 s1 aT
s
进一步推证可得:s 2 s 2 s 3 s 2 s n s n 1 s aT2
对初速度为零的匀加速直线运动(T为单位时间)(1)1T 末、2T 末、3T 末…的速度之比:
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.(2)1T 内、2T内 、3T 内…的位移之比:
s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶22∶32∶…∶n2.(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内…的位移之
比:sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=1∶3∶5∶…∶(2N-1).(4)通过连续相等的位移所用的时间之比:
t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(( ).
)∶(
)∶…∶