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在处理较复杂的变化量问题时,常常先把整个区间化为若干个小区间,认为每一小区间内研究的量不变,再求和。这是物理学中常用的一种方法。
如图1甲是某物体以一定初速度做匀变速直线运动的v-t图像。可以想象,如果把整个运动过程分割得非常非常细,很多很多小矩形的面积之和就能非常精确地代表物体的位移了(图1乙、图1丙)。这时,很多很多小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来了,这些小矩形合在一起成了一个梯形OABC(图1丁)。这个梯形的面积就代表做匀变速直线运动的物体从开始到t时刻这段时间间隔的位移。

(1)若物体初速度为v0,加速度为a,试推导从开始到t时刻这段时间间隔的位移为:x=v0t+
1
2
at2
(2)上面这种分析问题的方法具有一般意义,原则上对于处理任意形状的v-t图像都适用。某物体做直线运动的v-t图像如图2所示,请根据该物体的v-t图像叙述如何估算它在13s内的位移。

(3)有研究表明,汽车启动时加速度平稳变化使人感到舒服。如图3所示为一辆汽车启动过程中加速度随时间变化的图像。
类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,由v-t图像可以求得位移。请你借鉴此方法,对比加速度的定义,根据题中a-t图像,求出汽车在2s内速度的变化量Δv。

【考点】微元法
【答案】(1)见解析;
(2)物体在13s内的位移为105m;
(3)汽车在2s内速度的变化量为3m/s。
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:88引用:5难度:0.6
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