题目
图1表示一个质点运动的v-t图,试求出该质点在3s末、5s末和8s末的速度.
答案: [分析]利用v-t图求速度有两种方法:(1)直接从图上找出所求时刻对应的纵坐标,即得对应的速度值,再根据速度的正负可知此刻的方向;(2)根据图线求出加速度,利用速度公式算出所求时刻的速度.下面用计算法求解. [解]质点的运动分为三个阶段: AB段(0~4s)质点作初速v0=6m/s的匀加速运动,由4s内的速度变化得加速度: 所以3s末的速度为:v3=v0+at=6m/s+(1.5×3)m/s=10.5m/s 方向与初速相同. BC段(4~6s)质点以4s末的速度(v4=12m/s)作匀速直线运动,所以5s末的速度:v5=12m/s 方向与初速相同. CD段(6~12s)质点以 6s末的速度(即匀速运动的速度)为初速作匀减速运动.由6s内的速度变化得加速度: 因所求的8s末是减速运动开始后经时间t'=2s的时刻,所以8s末的速度为: 其方向也与初速相同. [说明] 匀变速运动速度公式的普遍表达式是:vt=v0+at 使用中应注意不同运动阶段的初速和对应的时间.在匀减速运动中,写成vt=v0-at后,加速度a只需取绝对值代入. 速度图象的斜率反映了匀变速直线运动的加速度.如图所示,其斜率 式中夹角α从t轴起以逆时针转向为正,顺时针转向为负.如图3中与图线1,2对应的质点作匀加速运动,与图线3对应的质点作匀减速运动.图线越陡,表示加速度越大,故a1>a2.