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学习模块 · 运动

从图像看见运动

运动学先从追击相遇开始:把两辆小车的实际运动、x-t 图像和 v-t 图像放在同一张实验台里,训练学生用图像判断位置、速度、加速度和相遇条件。

位移、速度、加速度与时间的关系追击相遇:xA = xBx-t 图像看位置,v-t 图像看速度、加速度和位移
抛体运动模型图

运动学 · 追击相遇模型

两辆小车、x-t 图和 v-t 图同步分析

调节两车的初位置、初速度、加速度、出发延迟和观察时间,直接看“谁追上谁”如何同时出现在实际运动图、位移图像和速度图像里。

核心关系 x = x0 + v0t + 12at2 相遇条件:xA = xB
小车轨道 · 实际运动
A B 拖动时间,观察位置关系 t = 0.0 s A、B 两车在同一坐标轴上运动;图像交点就是相遇时刻。
A 位置0.0 m
B 位置42.0 m
距离差42.0 m
相遇时刻8.4 s
x-t 图像交点 = 相遇
xt
v-t 图像斜率 = 加速度,面积 = 位移
vt

运动学 · 平抛模型

把初速度拆成两个方向,再看整条轨迹

小球从高度 h 水平抛出。调节初速度、释放高度和观察时间,实际轨迹、水平位移、竖直下落和速度分量同步变化。

核心关系x = v0ty = h − 12gt2
平抛运动 · 轨迹与速度分解
vₓ vᵧ 水平速度不变,竖直速度匀加速 x = 0.00 m,y = 2.00 m
飞行时间0.64 s
水平射程5.11 m
当前竖直速度0.00 m·s⁻¹
当前速度大小8.00 m·s⁻¹
x-y 轨迹图横向匀速,竖直自由落体
yx

追击相遇怎么学

追击相遇题不要先背结论。先把每个物体的运动方程写出来,再看同一时刻的位置是否相同。x-t 图像中的交点,就是两个物体在同一时刻到达同一位置。

加入加速度后,x-t 图像会从直线变成曲线,v-t 图像的斜率就是加速度,图像面积仍然对应位移。把实际小车、x-t 图和 v-t 图放在一起看,学生更容易理解为什么“相遇”不是距离变小,而是位置完全相同。