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a-level物理运动学中的图表

2017-11-16 1994浏览

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在a-level物理的第一章第一单元物体的运动中，提到了物体的运动可以用图表来表示，下面我们来说一下集中常见的图表。
例一，距离—时间图

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距离—时间图表示的是距离随时间的变化，其中线段的斜率代表的是物体行进的速率（sped），从上图中，我们可以看出这个物体在110 s内移动的距离是2000 m，中间20~80 s内距离并没有变化，说明物体在这段时间内处于静止状态。而在前20 s和后30 s则是处于一个匀速运动的状态，运动速率分别为1000/20 = 50 m/s 和 1000/30= 33.3 m/s。

例二，位移—时间图

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进的速度（velocity）。从上图中，我们可以看出这个物体在110 s内移动的位移为0 m，前20 s里，物体行进的位移为1000 m，速度为1000/20= 50 m/s；中间20~80 s位移没有变化，说明物体在这段时间内处于静止状态。而在后30 s 内，物体行进的位移为 – 1000 m，速度为 -1000/30= -33.3 m/s。这里要注意的是位移和速度是矢量，有方向，所以数值可能为负。

例三，速度—时间图

速度—时间图表示的是速度随时间的变化，其中线段的斜率代表的是物体行进中的加速度(acceleration)，而线段与横轴围成的面积则代表物体的位移。从上图中，我们可以看出这个物体在前30 s里，进行的是一个加速度恒定的匀加速运动，加速度为12.5/30= 0.417 m/s2；中间30~120 s内速度没有变化，说明物体在这段时间内处于匀速运动状态。而在后10 s 内，物体进行的是一个加速度恒定的匀减速运动，加速度为-12.5/10= -1.25 m/s2 。这里要注意的是加速度也是矢量，有方向，所以数值可能为负。在整个过程中物体移动的位移为(130+90)*12.5/2=1375m
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