變速直線運動問題關於時間、速度、動量的求解

2020-12-03 工禾文

變速直線運動問題關於時間、速度、動量的求解，我們來看這樣一題：

質量m=2kg的物體以V1=3m/s的速度在光滑水平面上向右運動，某時刻起對物體施加水平向右的拉力，拉力F與物體的位移x關係圖象如圖所示。√59=7.68，結果保留三個有效數字。求：(1)拉力F作用多長時間T時，物體的速度大小為v=5m/s，(2)拉力F作用1s時，物體的速度v的大小，(3)物體在力F的作用下通過L=8m位移時的動量p的大小

分析：對物體受力分析，物體受到重力mg、支持力FN、拉力F三個力的作用。重力與支持力二力平衡，拉力F即為合力。

物體在力F作用後發生位移4m內，物體做勻加速直線運動。由牛頓第二定律，a=F/m=4/2 m/s^2=2m/s^2(1)

設物體保持a=2m/s^2的加速度經時間t後會達到v=5m/s的速度，v=V1+at(2)，將數值代入(2)式得t=1s，物體在時間t=1s內發生的位移s=(v+V1)t/2=4m(3)

由上計算可知，拉力作用時間T=1s時物體的速度大小為v=5m/s；拉力作用1s時，物體的速度大小v=5m/s

由功的公式W=Fx可知，F-x的圖象與x軸所圍成的面積表示物體在對應位移內，力F所做的功，由幾何關係求得力F所做的功W為圖中陰影面積，W=[4*4+(4+13)*4/2]J=50J

設拉力作用後物體發生位移8m時的速度為V，由動能定理，W=mV^2/2- m(V1)^2/2(4)

由動量定義式p=mV(5)，聯立(4)(5)並代入數值得p=2√59kgm/s=15.4 kgm/s

結論：(1)拉力F作用T=1s時，物體的速度大小為v=5m/s，(2)拉力F作用1s時，物體的速度v的大小為5m/s，(3)物體在力的作用下通過L=8m位移時的動量p的大小為15.4 kgm/s

相關焦點

  • 勻速直線運動與變速直線運動以及平均速度
    3、做勻速直線運動的物體其速度大小是個定值，與其通過的路程和時間無關！這是個重要考點，經常通過公式v＝s/t讓學生辨析速度與路程和時間的關係，這個公式只是計算式，並非決定式。速度隨著時間的變化保持不變這便是勻速直線運動的特徵圖像。
  • 高考物理,動量與衝量,動量守恆定律,勻變速直線運動這樣一起用
    分析：（1）運動過程：一開始A、B一起向左勻速直線運動，直到小車B撞牆後，以等大反向的速度向右運動，此時A由於慣性，保持原來的速度向左，此時A和B速度不同，接觸面上產生滑動摩擦力，使二者做勻減速直線運動，由於小車B上表面足夠長，則最終A、B會共速。
  • 勻變速直線運動的速度和時間的關係
    2、勻減速直線運動：物體的速度隨時間均勻減小.>直線a：速度隨時間均勻增加，為勻加速直線運動.       2）直線b：速度隨時間均勻減小，為勻減速直線運動.>，由於加速度不變，整個運動過程也是勻變速直線運動.
  • 高一物理勻變速直線運動解題技巧—方程組問題巧解
    今天老李給大家帶來的是勻變速直線運動方程組問題解題思路詳解。勻變速直線運動的基本題型有4種：直接應用公式的題型、方程組問題、追及相遇問題、圖像問題。而其中方程組問題是同學們最為頭疼的一類題型。所謂方程組問題就是用一個表達式解不出來，需要幾個表達式聯立求解的題型。
  • 勻變速運動,2個獨立方程,5個物理量,求解須知道3個已知量
    由於勻變速直線運動的公式和變形式較多，因此，涉及勻變速直線運動的物理問題，通常會讓同學們為選擇什麼公式求解而苦惱，有時甚至找不到一點點解題思路。勻變速直線運動的問題，就真的那麼難嗎？今天，我們來說一說關於求解勻變速直線運動問題的一般思路。
  • 物理基礎(學考水平)學習——勻變速直線運動
    位移公式：x=vt勻變速直線運動的速度與時間的關係物體在一條直線上運動，如果在相等的時間內速度的變化相等，這種運動叫勻變速直線運動。特點：a 恆定，且加速度的方向與速度的方向在一條直線上。形式：根據加速度與速度的方向關係分為：勻加速直線運動和勻減速直線運動。速度與時間的關係式：Vt=Vo+at說明：①該公式為勻變速直線運動的速度公式②適用與勻加速、勻減速直線運動。
  • 勻變速直線運動三大規律總結,複習必看
    沿著一條直線，且加速度保持不變的運動，叫做勻變速直線運動。勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾直的直線。在勻變速直線運動中，物體的速度隨時間均勻增加，這個運動叫做勻加速直線運動。加速度a與速度v方向相同。
  • 勻變速直線運動公式總結及其推導
    已知ab=bd=6m, bc=1m, 小球從a到c和從c到d 所用的時間都是2s, 設小球經b、c時的速度分別為vb、vc, 則(      )A. vb=√10m/s B. vc=3m/s   C. de=3m   D.
  • 「物理基礎學習」實驗:研究勻變速直線運動
    ：一物體以加速度a做勻變速直線運動，在任意兩個連續相等的時間間隔T內的位移之差是一個__恆量__．故測出紙帶上各相鄰間距後，可求解a.(2)求法：為精確起見，一般採用「逐差法」，由求解加速度的平均值即為測量值3．求打下某一點時紙帶運動的瞬時速度已知物體做勻變速直線運動，欲求打下第n個點時紙帶的瞬時速度，由於打n－1點到n＋1點這段時間的中間時刻恰為打下
  • 高中物理的另類勻變速直線運動,也是要掌握的哦!
    高中物理中勻變速直線運動是最為基礎的知識點，但是其在出題方式上會和諸多其他知識點進行結合，進而在難度上也會所有增加，導致很多同學在做簡單的勻變速直線運動問題時也會出現錯誤。雖說勻變速直線運動是高中物理中相對簡單的一個知識點，但是其在題型上十分多變，並且會結合動能定理、動量定理以及電磁學進行聯合出題，因此針對於不同的題型會有不同的解題技巧和規律。高中物理中也時常涉及到速度隨位移均勻變化的直線運動的，比如導體棒以一定的初速度沿導軌切割磁感線運動等，因此，對於這種「另 類勻變速直線運動」，我們有必要對它有一個基本的了解！
  • 高中物理常考十大公式之勻變速直線運動公式
    勻變速直線運動的速度變化與圖像　　在勻變速直線運動中，如果物體的速度隨著時間均勻增加，這個運動叫做勻加速直線運動；對應著加速度與速度方向相同。　　如果物體的速度隨著時間均勻減小，這個運動叫做勻減速直線運動；對應著加速度與速度方向相反。
  • 高一物理——勻變速直線運動的推論及公式的應用
    01勻變速直線運動的三個基本公式應用條件：(1)三個基本公式中共涉及5個量，已知兩個公式可推導出第三個公式，原則上已知三個量可求另外兩個量，兩個公式聯立可以解決所有的勻變速直線運動問題(2)逆向思維法的應用：把末速度為0的勻減速直線運動，可以倒過來看成是初速度為0的勻加速直線運動。(3)解決運動學問題的基本思路為：審題→畫過程草圖→判斷運動性質→選取正方向(或選取坐標軸)→選用公式列方程→求解方程，必要時對結果進行討論。
  • 直線運動的規律一
    在勻速直線運動中，物體發生的位移s跟發生這段位移所用時間t和物體的運動速度v的關係為：s＝vt，位移單位為米(m)，時間單位為秒(s)，速度單位為米/秒(m/s)。勻變速直線運動的四個基本公式在相等的時間內，速度變化相等的直線運動叫作勻變速直線運動。
  • 「高中物理」高一物理勻變速直線運動的速度與位移關係教學設計
    （2）掌握勻變速直線運動的速度與位移的關係式，會用此公式解相關的勻變速直線運動的問題。2．過程與方法（1）通過速度與位移關係式的推導和應用過程使學生進一步領會運用數學工具解決物理問題的方法。教學重點（1）勻變速直線運動速度與位移關係的推導。（2）勻變速直線運動的速度與位移的關係的深刻理解。
  • 高中物理勻變速直線運動的研究知識點梳理
    1、勻變速直線運動定義：沿著一條直線，且加速度不變的運動；2、公式：3、剎車問題：計算剎車後某時刻的速度時，一定要先計算剎車時間，若所給時間≤剎車時間，則可直接用速度公式求，若所給時間≥剎車時間，則所求速度為零；4、勻變速運動的v-t圖像：①表示物體做勻加速運動（斜率為加速度，斜率的正負表示加速度的方向），②表示物體做勻速直線運動
  • 10分鐘看懂勻變速直線運動的規律及其應用
    1、定義：在任意相等的時間內速度的變化都相等的直線運動2、勻變速直線運動的基本規律，可由下面四個基本關係式表示：v0表示初速度、v表示末速度、a表示加速度、t表示在某一過程經歷的時間、x表示某一過程發生的位移
  • 【知識點】直線運動
    路程和位移是完全不同的概念，僅就大小而言，一般情況下位移的大小小於路程，只有在單方向的直線運動中，位移的大小才等於路程。描述物體運動快慢的物理量是矢量。①平均速度：質點在某段時間內的位移與發生這段位移所用時間的比值叫做這段時間（或位移）的平均速度v，即v=s/t，平均速度是對變速運動的粗略描述。
  • 2020年高考物理,勻變速直線運動考什麼,你真的清楚嗎?
    勻變速直線運動作為高中物理的三大運動模型之一，其規律貫穿了力學和電學中的動力學問題的研究，高考對本部分的考查，主要包括以下三個方面：一、勻變速直線運動規律的應用二、運動學圖像的理解和應用三、研究勻變速直線運動的實驗題型有選擇題，實驗題和計算題。今天我們就先來分析第一部分——勻變速直線運動規律的應用。
  • 高一必看:高中物理常考熱點-直線運動經典例題解析,逢考必出!
    敲黑板，上乾貨~1．基本公式法公式v＝v0＋at；x＝v0t＋at2；v2－v＝2ax是研究勻變速直線運動的最基本的公式，合理運用和選擇三式中的任意兩式是求解運動學問題最常用的基本方法．例1一物體以v0＝10 m/s的初速度、2 m/s2的加速度做勻減速直線運動，當速度大小變為v′＝16 m/s時所需時間是多少？位移是多少？
  • 思維方法:利用速度公式,巧解計算問題
    想必很多同學在小學階段已經接觸過速度計算公式了，但那時我們只停留在會用的層面，再具體問公式中每一個物理量所代表的含義，相信很多同學都比較模糊。直到同學們接觸到物理這門學科後，對這個公式才有了一個更深的認識，知道了公式中每一個物理量的具體含義，慢慢學會用這個公式解決一些實際問題。