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高中一年级物理

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首页 高中一年级物理知识 v-t图像 失重 试题正文
  • 计算题
    小涵家住在一座25层的高楼内。他通过实验研究了电梯运动的速度v随时间t变化的规律，并作出了相应的v-t图象。电梯从第一层开始启动一直上升至最高层的v-t图象如图所示。g取10m/s2。
    （1）根据图象求出电梯在0～6s内的加速度大小a1，在16～19s内的加速度大小a2；
    （2）在电梯上述运动过程中，小涵将体重计放在电梯的水平地板上，并站在体重计上不动。已知小涵的质量是50kg。求在0～6s内体重计对人的支持力大小，体重计显示的质量是多少？
    （3）求0~19s内电梯运动的位移大小。

    本题信息：2011年北京期末题物理计算题难度极难 来源:马凤霞
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本试题 “小涵家住在一座25层的高楼内。他通过实验研究了电梯运动的速度v随时间t变化的规律，并作出了相应的v-t图象。电梯从第一层开始启动一直上升至最高层的v-t图象...” 主要考查您对

v-t图像

失重

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  • v-t图像
  • 失重

v—t图像：

物体的运动速度与时间的关系可以用图像来描述。以速度V为纵轴、时间T为横轴建立坐标系，再根据相关数据进项描点，用平滑的曲线将连依次连接起来，就建立了速度时间图象，也就是VT图像。


v—t图像的含义：

1、v-t图象描述速度随时间的变化规律；
2、在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度；
3、在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值；
4、在速度图像中，物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率；
5、图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向；
6、图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动。

知识点拨：

图一
图一是匀速直线运动的v—t的图像，其函数关系式为：v=v，匀速直线运动的物体的速度v是个恒量与路程S和时间t没关系。一段时间（t）内，走过的路程(S)，满足关系式：S=vt，在图像中为一矩形包围的面积。

图二
图二是初速度不为0的匀加速直线运动的v—t图像，其函数关系式为：，匀加速直线运动的物体运动的加速度a（直线的斜率）是个恒量，初速度也是恒量，与路程S和时间t没关系。一段时间（t）内，走过的路程(S)，满足关系式：，在图像中为“矩形+三角形”所包围的面积。


v-t图像的基本类型：


失重：

物体有向下的加速度（向下加速运动或向上减速运动）称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg，即FN=mg-ma。

完全失重：

当a=g时FN=0，物体处于完全失重。在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会完全消失，如单摆停止摆动，天平失效，液柱不再产生向下的压强等。


知识扩展：

1．实重和视重：
(1)实重：物体实际所受的重力。物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化。
(2)视重：当物体在竖直方向有加速度时(即ay≠ 0)，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重。
2．超重(失重)现象与物体重力变化的区别：
同一物体在地球上不同地理位置上的重力不同，纬度越高其重力越大，反之纬度越低其重力越小；同一纬度的同一物体离地面高度不同，重力亦不同，离地面越远其重力越小，反之离地面越近其重力越大。这种现象是由万有引力定律和地球自转等因素决定的。不能错误地认为这种现象就是所谓的“超重”或“失重” 现象。所谓“超重(失重)”是指当物体由于具有竖直向上(向下)的加速度，而使物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于(小于)物体所受重力的现象。这与物体的重力随所在位置的纬度(高度)变化而变化的现象是截然不同的。
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