位移时间图像如何判断加速度大小

首页 > 实用技巧 > 作者:YD1662023-06-26 19:40:35

前面学习了加速度的定义,这个定义反映了加速度与速度变化量之间的关系。我们已经知道了这些物理量解析式之间的关系,今天来看一下它们在函数图像上的关系。

之前已经学习了如何画直线运动位移-时间图像的方法了,那么用同样的方法用纵轴表示速度v,就可以画出直线运动的速度-时间图像了。先来看一个例子,如下图倾斜的直线表示物体做什么样的运动呢?

位移时间图像如何判断加速度大小,(1)

从图中可以看出,速度在随着时间均匀地变化,所以做的是匀加速直线运动。如果是这样,试着在图中找到加速度。根据加速度的定义式,加速度为一段时间内速度的变化量与这一段时间的比值。那我们研究图像上某段时间速度的变化量Δv和时间的变化量Δt,速度的变化量就是纵坐标的变化量,时间的变化量就是横坐标的变化量,用纵坐标的变化量除以横坐标的变化量就可以得到加速度了,也就是说加速度就是这条直线的斜率。

位移时间图像如何判断加速度大小,(2)

所以像这样一条倾斜的直线,斜率是不变的并且速度在增加,这个物体在做的就是匀加速直线运动。

再看一个例子,如下图物体做的是什么运动?

位移时间图像如何判断加速度大小,(3)

从图像中可以看出,物体依然在做匀变速直线运动。开始的时候速度越来越小,一直到零;之后速度变成反向的越来越大。那么加速度变化吗?因为直线的斜率没变,所以加速度不变。

有的时候,物体运动的图像不是一条直线,可能是分段的直线,甚至可能是曲线,曲线上每一点的斜率就是该点切线的斜率,斜率在发生变化,意味着物体的加速度在发生变化,如果图像越来越陡就表明加速度越来越大,如果图像越来越平缓就表明加速度越来越小。

位移时间图像如何判断加速度大小,(4)

总结

本节讲了从速度-时间图像上如何看加速度。根据加速度的定义式,加速度就是速度的变化量与这个变化量所用时间的比值,因此在图像中就是图像的斜率。

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