速度时间图像求位移图解,速度与时间图像求位移用什么方法

首页 > 实用技巧 > 作者:YD1662023-06-26 19:23:12

位移-时间图像(x-t图)

一个质点做直线运动,就可以沿着运动的方向建立直线坐标系,在确定了原点,方向和单位长度以后,将这条轴当做纵轴。但是这根坐标轴里只包含位置和位移信息,并不存在时间信息。为了能在一个图中表示出时间信息,用一根横轴来表示时间t。横轴与纵轴的交点O表示物体运动的初始点,既是位移零点,也是时间零点。这样我们就得到了一个位移-时间坐标系,在这个直角坐标系中所做的图就是位移-时间图像,简称“x-t图”。

速度时间图像求位移图解,速度与时间图像求位移用什么方法(1)

注意的是物理中的直角坐标系的横纵坐标的单位长度可以不一样,这是为了保证图像能够清晰合理,便于分析

图中质点从O点出发做匀速直线运动,通过记录不同时刻质点的位移,将时间和位移数据列成表格

t/s

5

10

15

20

x/m

100

200

300

400

根据数据在x-t图上描点,再用直线将点连起来,则x-t图是一条过原点的倾斜直线。在数学中过原点的直线表达式是y=kx,其中k是比例系数,。k越小,画出来的直线越平缓;当k=0时,直线与x轴重合;k越大,画出来的直线越倾斜,当k无穷大时,直线与y轴重合。因此管k叫做斜率。

速度时间图像求位移图解,速度与时间图像求位移用什么方法(2)

x-t图像

在x-t图中,直线的斜率就是速度,斜率大小表示速度大小,越倾斜表示速度越大。斜率的正负表示速度的方向,表示与规定的方向相同还是相反。比如图中绿线就表示物体的速度方向沿着x轴负向,初始时刻位于x=400m处,20s时回到规定的位移零点处。

速度时间图像求位移图解,速度与时间图像求位移用什么方法(3)

如果红线表示甲运动的x-t图,绿线表示乙运动的x-t图,两条图线的交点就表示甲乙两质点在该位置相遇。即当t=10s时,甲和乙在距离原点200m处相遇。

如果在零时刻质点的位置不在原点,那么x-t图像也就不过原点。例如质点在零时刻以位置为初始位置,x-t图如下图,位移与时间关系的表达式就是。图中的斜率依然表示速度。

速度时间图像求位移图解,速度与时间图像求位移用什么方法(4)

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