加速运动

初中物理一维匀加速度运动,采用精确的运动学方程

使用通行证解锁此实验

通行证可解锁网站上的所有模拟,包括课堂演示模式。下方的教学笔记仍向所有人免费开放。

一次性付款,无需订阅。

关于此实验

加速度会改变速度,但正加速度并不总意味着物体在加速。让小车以负速度和正加速度运动,观察它减速、停止并反向运动。速度-时间图像会在转向点穿过零点;其带符号的面积表示位移。

学习目标

  • 在控制其他变量不变的同时,探究时间如何影响速度。
  • 使用图表和数值读数来检验预测。
  • 说明物理假设,以及该模型不再适用的情况。

使用方法

  1. 1使用默认值。预测小车反向运动的时间,然后拖动到 2 秒。
  2. 2保存曲线并将加速度改为 -2 m/s²。比较斜率。
  3. 3将加速度设为零。是什么决定了这条水平线?
  4. 4将初速度设为零,并将时间加倍。比较速度和位移。

模型

速度线性变化
相对于原点的位移

假设

  • 加速度保持恒定,运动从坐标原点开始。
  • 模型未考虑碰撞或轨道边界。固定刻度尺的范围为 -400 m 至 400 m。

在课堂上试试这个实验

  1. Q1为什么加速度为正时,速率却会减小?
  2. Q2初速度为 -4 m/s、加速度为 2 m/s² 时,4 s 时的位移是多少?

常见问题

为什么小车会回到原点?

在这些默认设置下,2 s 之前的负位移会抵消 2 s 到 4 s 之间的正位移。

图中显示的是速率吗?

图中显示的是带符号的速度。速率是速度的绝对值,因此不可能为负。