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在處理較復(fù)雜的變化量問(wèn)題時(shí),常常先把整個(gè)區(qū)間化為若干極小的區(qū)間,認(rèn)為每一小區(qū)間內(nèi)研究的量不變,再求和。這是物理學(xué)中常用的一種方法,即微元法。
例如,在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí),利用v-t圖象,把運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多的小段,用所有這些小段的位移之和,近似代表物體在整個(gè)過(guò)程中的位移。小矩形越窄,多個(gè)小矩形的面積之和越接近物體的位移??梢韵胂螅绻颜麄€(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分割得非常非常細(xì),很多很多小矩形的面積之和就能非常精確地代表物體的位移了。這時(shí),很多很多小矩形頂端的“鋸齒形”就看不出來(lái)了,這些小矩形合在一起成了一個(gè)梯形OABC(圖1?。?。這個(gè)梯形的面積就代表做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體從開(kāi)始(此時(shí)速度是v0)到t時(shí)刻(此時(shí)速度是v)這段時(shí)間間隔的位移。
?
(1)上述這種分析問(wèn)題的方法具有一般意義,原則上對(duì)于處理任意形狀的v-t圖象都適用。某運(yùn)動(dòng)物體v-t圖象如圖2所示,已知圖中涂成黑色小方塊面積代表位移為x0,請(qǐng)結(jié)合題干介紹的方法,根據(jù)圖像估算物體在t時(shí)間內(nèi)的位移。
(2)有一只螞蟻離開(kāi)蟻巢沿直線爬行。它的速度v與它離開(kāi)蟻巢的距離x之間滿足關(guān)系
v
=
l
v
0
l
+
x
,其中常數(shù)l=2m,它離開(kāi)蟻巢的初速度v0=0.02m/s。
①請(qǐng)你說(shuō)明螞蟻的速度v隨x如何變化,并求出螞蟻離開(kāi)蟻巢距離x=2m時(shí)瞬時(shí)速度大小。
②畫(huà)出螞蟻爬行速度的倒數(shù)
1
v
與它離開(kāi)蟻巢距離x的關(guān)系圖象,利用該圖象求出螞蟻離開(kāi)蟻巢爬行x=2m所用的時(shí)間,并說(shuō)明求解的依據(jù)。

【答案】(1)物體在t時(shí)間內(nèi)的位移為140x0。
(2)①v隨x增大而減小,螞蟻離開(kāi)蟻巢距離x=2m時(shí)瞬時(shí)速度大小為0.01m/s。
②螞蟻爬行速度的倒數(shù)
1
v
與它離開(kāi)蟻巢距離x的關(guān)系圖象見(jiàn)解析,螞蟻離開(kāi)蟻巢爬行x=2m所用的時(shí)間為150s。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/17 6:0:3組卷:43引用:2難度:0.5
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    發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:310引用:3難度:0.5
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    發(fā)布:2024/12/29 18:30:2組卷:58引用:6難度:0.8
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    發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:93引用:7難度:0.7
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