高三物理速率題有很多,以下列舉幾個例子:
1. 一輛汽車以速率v1沿一斜坡勻速向上行駛,若在某時刻汽車以大小為a的加速度加速行駛,變加速運動時的加速度方向與初速度方向相同,已知加速度a與初速度v1不在同一個直線上,汽車改作勻加速直線運動后,到達斜坡頂端時速率為v2,求汽車從斜坡底端到頂端所需時間。
2. 一輛汽車以速率v沿半徑為r的圓弧軌道行駛,如果這輛車駛到圓弧軌道的某處時恰好沒有發動機提供動力,那么在這處之前發動機至少要工作多長時間?
3. 一輛汽車在筆直的公路上行駛,從第一檔到第二檔,第三檔到第四檔是自動完成的,假設汽車勻加速啟動,達到某一速度后開始勻速行駛,最后減速,那么在第一檔到第二檔的過程中,汽車的速率變化了多少?
以上題目均涉及到高中物理中的速率和加速度等概念,需要考生理解并運用相關知識才能正確解答。
【例題】一物體在水平地面上做直線運動,其初速度為v_{0},受到一個與運動方向相反的恒定阻力f的作用,經過時間t后,物體的速度變為v_{t}。已知物體在t_{0}時刻的速度為v_{t_{0}},求物體在t時刻的速度v_{t}。
【分析】
該題涉及到物體的直線運動,涉及到了速度、加速度、阻力等物理量。根據題意,物體受到的阻力與運動方向相反,因此可以列出牛頓第二定律的表達式。同時,由于物體做的是直線運動,因此可以列出位移公式。
【解答】
根據題意,物體受到的阻力為f,方向與運動方向相反。根據牛頓第二定律,物體的加速度為a = - f/m,其中m為物體的質量。
物體在t時刻的速度為v_{t} = v_{0} - at = v_{0} - f \frac{t}{m}
其中,a為加速度,t為時間。
已知物體在t_{0}時刻的速度為v_{t_{0}},可以列出位移公式:s = v_{0}t - \frac{1}{2}at^{2} + v_{t_{0}}t_{0}
將加速度a代入上式中,得到:s = v_{0}t - \frac{f \cdot t}{m}t + v_{t_{0}}t_{0}
將上式中的s代入速度公式中,得到:v_{t} = v_{0} - \frac{f \cdot t}{m} + v_{t_{0}} - \frac{f \cdot t_{0}}{m}
其中,v_{t_0}為物體在t_0時刻的速度。
【總結】
本題涉及到物體的直線運動和牛頓第二定律的應用,需要掌握加速度的定義式和位移公式。通過列方程求解速度v_{t}時,需要注意加速度和位移公式的應用。