杨明江道长 强国论坛:图解运动问题

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/28 21:23:11
 

图解运动问题

1. 甲、乙两站相距60km,从甲站向乙站每隔10min开出一辆汽车,速度都是60km/h。一位乘客坐在以60km/h的速度从乙站开往甲站的汽车内,正当他乘坐的汽车开动时,第一辆汽车从甲站开出,这位乘客在途中遇到从甲站开出的汽车数量是(

A. 5B. 6C. 10D. 11

分析:此题中汽车相遇的次数较多,如用公式求解,显得繁琐。

建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示位移,设从甲站到乙站的方向为正方向。根据题意,作出各车的位移随时间变化的图象,如图1所示。交点即表示汽车相遇。图中共有6个交点,所以这位乘客在途中遇到6辆汽车。选B

从图中还可看出,乘客坐的车在开出后的30min35min40min45min50min55min与从甲站开出的汽车相遇。

2. 子弹从枪口射出时的速度大小是30m/s,某人每隔1s竖直向上开一枪,假定子弹在升降过程中都不相碰,试求:

1)空中最多能有几颗子弹;

2)设在时将第一颗子弹射出,在哪些时刻它和以后射出的子弹在空中相遇而过。

3)第一颗子弹在距枪口多高的地方依次与这些子弹相遇。(不计空气阻力)

分析:依据题意,子弹做竖直上抛运动,且相邻两颗子弹射出的时间差为1s,以向上为正方向,作出这些子弹的图如图2所示。

1)由图可知,空中最多有6颗子弹。

2)在图象中,物体的位移可用图线与横轴所围的面积来表示。子弹相遇表明位移相等。分析各图线与横轴所围面积易得,第一颗子弹与第二、三、四、五、六颗子弹相遇的时刻分别是3.5s4s4.5s5s5.5s

3)从图中可看出,各子弹与第一颗子弹相遇时的速度分别是5m/s10m/s15m/s20m/s25m/s。由梯形的面积公式易得相遇点离地高度分别为

同理可得

3. 从地面上以初速竖直上抛物体A,相隔时间后再以初速竖直上抛物体B。要使AB在空中相遇,应满足什么条件?

分析:AB两物体都做竖直上抛运动,由作出它们的图象如图3。显然,两图线的交点表示AB相遇()。

由图象可看出满足关系式时,AB在空中相遇。

4. 老鼠离开洞穴沿直线前进,它的速度与洞穴的距离成反比,当它行进到离洞穴距离为的甲处时速度为,试求:

1)老鼠行进到离洞穴距离为的乙处时速度多大?

2)老鼠从甲处到乙处要用多少时间?

分析:(1)由老鼠的运动速度与它距洞穴的距离成反比得

容易求出

2)老鼠的运动既不是匀速直线运动,也不是匀变速直线运动,无法直接用公式求出时间。

由题给条件,,即可得图象是一条过原点的直线,如图4所示。图线与横坐标轴所围面积的单位为的单位“秒”,与利用图象求位移类比,可得图线与横轴所围面积(阴影部分)值即为所求时间t,即有

代入上式即得

练习:如图5,(A)是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号的时间差,即可测出被测物体的速度。

B)中是测速仪发出的超声波信号,分别是由汽车反射回来的信号,设测速仪匀速扫描,之间的间隔,超声波在空气中传播的速度是,若汽车是匀速行驶的,则根据图(B)可知,汽车在接收到两个信号的时间内前进的距离是________,汽车的速度是_______m/s

答案:

(提示:可通过两信号及汽车的图象求解)