平均速度-时间图像与瞬时速度-时间图像的对比分析

1 引言

近日，孟州五中李庆收老师发来一道试题，称该题有些问题，拿捏不准，不知道如何给学生评析，想征求一下微主的意见。

2 试题回放与参考解析

3 WorkingModel仿真

依据题意，在WM中创建一个质量为1kg的小球，设置重力加速度为零，不计空气阻力，在小球上施加两个力，其中F为6N，作用时间2秒；f为2N，作用时间6秒。

对象创建

动力F和阻力f的参数设置如下：

F=if(t<2,6,0)

f=if(t<6,-2,0)

设置程序，同时输出平均速度-时间图像和瞬时速度-时间图像，仿真时间区间为0-10s。

运行程序，就得到平均速度-时间图像和瞬时速度-时间图像。

图像输出

4 结论

在瞬时速度-时间图像中，斜率表示加速度，图像与时刻线、坐标轴围成的面积表示位移。

在平均速度-时间图像中，如果是全程匀变速运动，则图像斜率等于加速度的一半；如果是中间加速度有变化，则“图像斜率等于加速度的一半”这一结论对第一段运动有效，对以后的运动无效。

图像与时刻线、坐标轴围成的面积没有明显的物理意义，图像数据点横纵坐标值的乘积、即数据点与坐标轴对应的长方形面积表示位移。

就本题而言，0-2s，图线为过原点的倾斜的直线，斜率为加速度的一半；2-6s，图线为复杂的曲线；6s以后图线为简单反比例曲线，因为位移不再变化，但是时间均匀增加。

5 建议

由于此题存在科学性错误，建议老师们在评析试卷时删除该题，或者只评析物体在0-2s时间段内的运动！

| 创客焦作 | 

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