两段6.3米历时1.8/1.7秒求加速度

秋磊酱_6293

秋磊酱_6293

2026-05-18

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原创

一物体沿直线做匀变速运动,连续经过两段长度相等的位移,均为6.3米,所用时间依次为1.8秒和1.7秒。以下介绍求解其加速度的多种思路及详细演算过程。

1、 已知物体作匀加速直线运动,先后通过两段位移,每段长度均为6.3 m,对应时间分别为t₁ = 1.8 s、t₂ = 1.7 s,求加速度a的大小。

2、 引入中间时刻速度法:令t₁时间段的中点时刻瞬时速度为v₁,t₂时间段的中点时刻瞬时速度为v₂,则根据匀变速运动规律,有
  v₁ = s / t₁ = 6.3 / 1.8 = 3.5 m/s,
  v₂ = s / t₂ = 6.3 / 1.7 ≈ 3.7059 m/s。

3、 由于匀变速运动中,任意时刻速度满足v = v₀ + at,且两中点时刻的时间间隔为Δt = (t₁/2) + (t₂/2) = (1.8 + 1.7)/2 = 1.75 s,故
  v₂ = v₁ + a·Δt。

4、 代入数值可得:
  a = (v₂ − v₁) / Δt = (3.7059 − 3.5) / 1.75 ≈ 0.2059 / 1.75 ≈ 0.1177 m/s²,
  保留两位有效数字,a ≈ 0.12 m/s²(或按题设取0.11 m/s²,视舍入方式而定)。

两段6.3米历时1.8/1.7秒求加速度

5、 设第一段位移的初速度为v₀,末速度为v₁′,加速度为a,则由位移公式:
  s = v₀ t₁ + ½ a t₁²,
  v₁′ = v₀ + a t₁。
第二段位移以v₁′为初速度,经历t₂时间后位移仍为s,故:
  s = v₁′ t₂ + ½ a t₂² = (v₀ + a t₁) t₂ + ½ a t₂²。

6、 联立两段位移方程消去v₀,整理可得:
  a = 2s (t₁ − t₂) / [t₁ t₂ (t₁ + t₂)]。
代入s = 6.3,t₁ = 1.8,t₂ = 1.7,计算得:
  a = 2×6.3×(1.8−1.7) / [1.8×1.7×(1.8+1.7)] = 1.26 / (1.8×1.7×3.5) ≈ 1.26 / 10.71 ≈ 0.1176 m/s²。

两段6.3米历时1.8/1.7秒求加速度

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