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加速度专题复习

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有关加速度的题目探讨(稍难)

【题】如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,试求:

(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?

(2)若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图像。(设木板足够长)

参考答案:

解:(1)木块的加速度大小=4m/s2

铁块的加速度大小2m/s2

设经过时间t铁块运动到木板的右端,则有

解得:t=1s

(2)①当F≤μ1(mg+Mg)=2N时,A、B相对静止且对地静止,f2=F

②设F=F1时,A、B恰保持相对静止,此时系统的加速度2m/s2以系统为研究对象,根据牛顿第二定律有

解得:F1=6N

所以,当2N<F≤6N时,M、m相对静止,系统向右做匀加速运动

其加速度

以M为研究对象,根据牛顿第二定律有

解得:

③当F>6N,A、B发生相对运动,=4N

角运动

角運動學 10/22 Angular Kinematics Tsai, Chien-Lu 角運動學 角運動學的量化 何謂角位移? ? 角度位置的改變 ? 起點至終點的有方向性的角距離 ? 角距離的向量平衡 ? 以度,角度與旋轉的量度單位 角距離vs. 角位移 何謂一個弧度? 一個與半徑等長的弧對應圓心所成的角度 何謂角速度angular velocity??角度的變化率角速度= 角位移/time w= θ/ t 單位: 度/秒(deg/s) 或弧度/秒(rad/s) 何謂角加速度angular acceleration??角速度的變化率角加速度= 角速度變化率/time α= ω/t

單位: 度/秒(deg/s2) 或弧度/秒(rad/s2) 線性運動與角運動間的關係線性運動與角運動 距離(S) 角距離(φ) 位移(D) 角位移(θ) 速率(s) 角速率(σ) 速度(v) 角速度(ω) 加速度(a) 角加速度(α)線性位移與角位移間的關係是什麼? ?肢段在做角運動時, 離旋轉軸愈遠的肢段位置 線性位移較多 旋轉半徑愈大(r), 線性位移就愈大(s) s = r q?與位移間的因素是相同的 ? 半徑(r)愈大時 線性速度(v)就愈大 ? v = r w線性加速度與角加速度間的關係? 人體在做角運動時所產生的加速度是由兩個相互垂直的加速度所組成 何謂切線加速度tangential acceleration? ?人體做角運動時沿切線方

向所成的組成 ? 代表線性速度的變化 ? a t = (v2 - v1) / t 何謂法線加速度radial acceleration? ?人體做角運動時沿向心方 向的加速度 ? 代表方向的改變. ? a r = v2/r 角度的測量 何謂相對角度? ? 身體長軸肢段間所成的夾角 ? 關節伸直時的角度定為0 度 什麼是絕對角度??身體肢段相對於一固定參考線上的角度 ? 參考線通常是垂直線或水平線軀幹與垂直線所成的絕對角度通常與提重物時所成產生的下背痛有關係.

大学物理重力加速度的测定实验报告范文.doc

大学物理重力加速度的测定实验报告范 文 一、实验任务 精确测定银川地区的重力加速度 二、实验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三、物理模型的建立及比较 初步确定有以下六种模型方案: 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n 取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃

杯的形状为旋转抛物面 重力加速度的计算公式推导如下: 取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知: ncosα-mg=0 (1) nsinα=mω2x (2) 两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g, ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n 取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为:米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得: g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值.

(新)高中物理必修一第一章速度及加速度测试题

例1如图为某物体做直线运动的v -t图像。试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向。 练习:如图所示是一物体的速度与时间的关系图象,根据此图象,下列判断正确的是( ) A.物体在0~t1内做加速运动,在t1~t2内做减速运动 B.物体在t1时刻前后的运动方向相反 C.物体的位移先增大后减小 D.物体在0~t1内的平均加速度小于在t1~t2内的平均加速度 例2一个足球以10 m/s的速度沿正东方向运动,运动员飞起一脚,足球以20 m/s 的速度向正西方向飞去,运动员与足球的作用时间为0.1 s,求足球获得加速度的大小和方向。 练习:1、沿光滑水平地面以10m/s的速度运动的小球,撞球后以同样大小的速度反向弹回与墙接触的时刻为0.02s,小球的平均加速度是 例2、下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线加速运动时速度随时间的变化.请根据测量数据: (1)画出摩托车运动的v-t图象. (2)求摩托车在第一个10 s内的加速度. (3)根据画出的v-t图象,利用求斜率的方法求出第一个10 s内的加速度,并与上面计算结果进行比较. (4)求摩托车在最后15 s内的加速度.

练习: 1、如图所示是一枚火箭由地面竖直向上发射的速度—时间图象.由图象可知() A.0—t1时间内的加速度小于t1—t2时间内的加速度 B.在0—t2时间内火箭上升,t2—t3时间内火箭下降 C.t2时刻火箭离地面最远 D.t3时刻火箭回到地面 2、足球以10m/s的速度水平飞向墙壁,碰到墙壁经0.1s以8m/s的速度沿同一直线反弹回来.球与墙碰撞过程中的平均加速度为()A.20m/s,方向垂直墙壁向里 B.180m/s,方向垂直墙壁向里 C.20m/s,方向垂直墙壁向外 D.180m/s,方向垂直墙壁向外 3、一小球沿V型斜面运动,从一个斜面由静止加速下滑,经三秒到斜面底端后又滚上另一斜面,做减速直线运动。在两秒内滚到最高点速度为零,则在两个斜面上小球的加速度大小之比为 4、如图所示为某物体做直线运动的v-t图象,关于该物体在前4秒内运动情况,下列说法中正确的是() A.物体始终朝同一方向运动 B.物体的加速度大小不变,方向与初速度方向相同 C.物体在前2s内做减速运动 D.物体在前2s内做加速运动 5、、某物体的运动规律如图所示,下列说法正确的有() A.物体在第1 s末运动方向发生改变 B.物体第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的 C.物体在第2 s末返回到出发点 D.物体在第4 s末返回到出发点

吉林省市(县)抗震设防烈度、设计基本地震加速度一览表

吉林省市(县)抗震设防烈度、设计基本地震加速度一览表

附件:吉林省市(县)抗震设防烈度、设计基本地震加速度一览表 烈度 地 区加速度ⅧⅦⅥ0.20g0.15g0.10g0.05g 长春长春、九台榆树、德惠、农安 吉林吉林、舒兰、永吉蛟河、桦甸、磐石 四平伊通、公主岭、梨树、四平白城大安白城镇赉、洮南、通榆 松原松原、前郭尔罗斯乾安扶余、长岭 辽源东丰、东辽、辽源 延边延吉、汪清、图们、珲春、 龙井、和龙、安图 白山抚松、靖宇

通化辉南、梅河口 吉林省乡镇抗震设防烈度区划一览表 地区区划 乡 镇 名称 地震动峰值加速度分区 ⅦⅥ 0.15 0.1 0.05 镇(乡)镇(乡)镇(乡) 长春长春市 大屯镇、永春镇、新立城镇、净月镇、泉眼镇、四家乡、 兴隆山镇、奋进乡、双德镇、玉潭镇、幸福乡、劝农山 镇、齐家镇、新安镇、三道镇、英俊乡、奢岭办事处、 城西乡、石溪乡、鹿乡镇、云山办事处、平湖办事处 佟家乡、太平镇、长 岭乡、山河办事处、 合心镇、兰家镇、土 顶镇 九台市 土门岭镇、西营城镇、沐石河镇、其塔木镇、饮马河镇、 龙家堡镇、卡伦湖镇、东湖镇、苇子沟镇、胡家回族乡、 卢家乡、二道沟乡、加工河乡、波泥河乡、莽卡满族乡、 九郊乡、庆阳乡、三台乡 城子街镇、六台乡、 上河湾镇、纪家镇、 春阳乡、鸡鸣乡、兴 隆镇 农安市 杨树林乡、哈拉海 镇、高家店镇、小城 子乡、黄鱼圈乡 三盛玉乡、永安乡、万顺乡、榛柴岗乡、新农乡、柴岗 镇、万金塔乡、青山口乡、靠山乡 伏龙泉镇、鲍家镇、 开安镇、合隆镇、烧 锅镇、华家镇、新刘 家外地人、巴吉垒镇、 前岗乡、滨河乡、龙 王乡、三岗乡、黄金

第一节角速度和角加速度

第一次课:2学时 1 题目:§角速度和角加速度 §刚体转动的动能定理 2 目的: 1)掌握描述转动物体性质的主要参量。 2)转动问题求解。 一、引入课题: 若物体的大小和形状不能忽略时,不能将物体简化为质点。在许多情况下,固体在受力和运动时,其体积和形状的变化很小,在这种情况下,可以略去固体的大小和形状的变化,引入理想模型――刚体:在外力的作用下,大小和形状都不变的物体。 二、讲授新课:第三章刚体的定轴转动 §角速度和角加速度 一、刚体 刚体是受力时形状和体积不改变的物体。 特点:刚体是特殊的质点系,其上各质点间的相对位置保持不变。 平动:刚体上任意两点的连线,在运动过程中始终保持平行 的运动。 刚体的基本运动转动:刚体上所有的点都绕某一条直线作圆周运动,该直线 称为刚体转轴。 例:钢铁厂中钢水包的运动即平动。其 特征是物体上各点的轨迹相互平行,运 动状态(位移,速度,加速度)完全相 同。因而作平动的物体,可用其上任意 一点的运动来代表整个刚体的运动,可 以把其作为质点问题来处理。 转动分定轴转动(如机器上的某个

转动部件)、定点转动(如陀螺的运动)和平面运动 (如车轮的运动)。 我们主要讨论刚体绕固定轴的转动。 一般的刚体运动可以分为平动和转动的叠加。 二、角量和线量的关系 我们可以同时用角量和线量来描述刚体定轴转动问题 (运动学问题) 1)描述转动的角量 p 在转动平面内绕o 作圆周运动,可用圆周运动的角量描述刚体的运动。 转动平面:过刚体上某点p 垂直于转轴平面。 转动中心:转动平面与轴的交点 o ①角位置: (运动方程) ②角位移: 规定:沿顺时针方向转动的角位移取负值。 在SI 中,角坐标和角位移的单位是弧度,符号为rad 。 ③角速度: (矢量) 大小: 方向:沿轴(指向由右手定则确定) 在SI 中,角速度的单位是弧度每秒,符号为 。 意义:描述转动快慢的程度 ④角加速度: (矢量) 大小:: 方向:沿轴的方向 当与 同向时,加速转动; 与方向相反时,减速转动。 · p r o 转动平面 = d d t d 2 d t 2 = = d d t ()() t t t θθθ?=+?-()t θθ=1 rad s -?

高一物理必修1第一章综合测试题

高一物理必修1运动的描述 一、不定项选择题 1、沿一条直线运动的物体,当物体的加速度逐渐减小时,下列说法正确的是:() A、物体运动的速度一定增大 B、物体运动的速度一定减小 C、物体运动速度的变化量一定减少 D、物体运动的路程一定增大 2 这个物理量可能是( ) A.位移B.速度 C.加速度 D.路程 3.一个物体以v0 = 16 m/s的初速度冲上一光滑斜面,加速度的大小为8 m/s2,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运动。则( ) A.1 s末的速度大小为8 m/s B.3 s末的速度为零 C.2 s内的位移大小是16 m D.3 s内的位移大小是12 m 4.从地面上竖直向上抛出一物体,物体匀减速上升到最高点后,再以与上升阶段一样的加速度匀加速落回地面。图中可大致表示这一运动过程的速度图象是( ) 5.一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50 m的电线杆共用5s时间,它经过第二根电线杆时的速度为15 m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( ) A.2 m/s B.10 m/s C.2.5 m/s D.5 m/s 6. 飞机在跑道上着陆的过程可以看作匀变速直线运动,其位移与时间的关系为: 2 t4 t 72 x- =,位移x的单位是m,时间t的单位是s。若以飞机刚着陆(t=0)时速度的方向为正方向,则飞机着陆过程中的初速度(t=0时的速度)和加速度分别为:() A. 2s/ m 8 ,s/ m 72- B. 2s/ m 8,s/ m 72 - C. 2s/ m 4 ,s/ m 36- D. 2s/ m 4,s/ m 36 - 7.如图为初速度为v0沿直线运动的物体的v-t图象,末速度为v t,在时 间t内物体的平均速度为 - v,则 A.) ( 2 1 0t v v v+ < - B.) ( 2 1 0t v v v+ = - C.) ( 2 1 0t v v v+ > - D.无法确定 8、做匀加速运动的列车出站时,车头经过站台某点O时速度是1 m/s,车尾经过O点时的速度是7 m/s,则这列列车的中点经过O点时的速度为() A、5 m/s B、5.5 m/s C、4 m/s D、3.5 m/s

步态分析

运动中,不同的步态反应了损伤的肌肉 如运动过程中骨盆摆动过大,臀中肌试验(+)称为臀中肌步态,通过训练臀中肌力量,达到5级可以改善 下文介绍常见的步态及引起的原因,希望对大家有帮助 临床步态分析 步态是人类步行的行为特征。步行是人类生存的基础,是人类与其它动物区别的关键特征之一。正常步行并不需要思考,然而步行的控制十分复杂,包括中枢命令,身体平衡和协调控制,涉及足、踝、膝、髋、躯干、颈、肩、臂的肌肉和关节协同运动。任何环节的失调都可能影响步态,而某些异常也有可能被代偿或掩盖。临床步态分析旨在通过生物力学和运动学手段,揭示步态异常的关键环节和影响因素,从而协助康复评估和治疗,也有助于协助临床诊断、疗效评估、机理研究等。 一、概述 (一)自然步态 1、步行的基本功能从某一地方安全、有效地移动到另一地方。 2、自然步态的要点(1)合理的步长、步宽、步频。(2)上身姿势稳定。(3)最佳能量消耗或最省力的步行姿态。 3、自然步态的生物力学因素 (1)具备控制肢体前向运动的肌力或机械能。 (2)可以在足触地时有效地吸收机械能,以减小撞击,并控制身体的前向进程。 (3)支撑相有合理的肌力及髋膝踝角度,以及充分的支撑面。 (4)摆动相有足够的推进力、充分的下肢地面廓清和合理的足触地姿势控制。 (二)步行周期 1、支撑相 下肢接触地面和承受重力的时相,占步行周期的60%,包括: (1)早期(early stance) 包括首次触地和承重反应,正常步速时占步行周期的10%~12%。①首次触地指足跟接触地面的瞬间,使下肢前向运动减速,落实足在支撑相的位置的动作。参与的肌肉包括胫前肌、臀大肌、腘绳肌。首次触地异常是造成支撑相异常的最常见原因之一。②承重反应指首次触地之后重心由足跟向全足转移的过程。骨盆运动在此期间趋向稳定,参与的肌肉包括股四头肌、臀中肌、腓肠肌。③双支撑相支撑足首次触地及承重反应期相当于对侧足的减重反应和足离地,由于此时双足均在地面,又称之为双支撑相。双支撑相是步行周期中最稳定的时期。双支撑相的时间与步行速度成反比。双支撑相时间延长,使步行速度越慢,步行越稳定;而双支撑相时间缩短,使步行速度加快,但步行越不稳定;到跑步时双支撑相消失,表现为双足腾空。患者步行障碍时往往首先出现的异常就是双支撑相时间延长,步行速度减慢,以增加步行的稳定性。④地面反作用力(GRF)首次触地时的GRF一般相当于体重和加速度的综合,正常步速时为体重的120%~140%。步速越快,GRF 越高。下肢承重能力降低时可以通过减慢步速,减少肢体首次触地负荷。缓慢步态的GRF 等于体重。患者在下肢承重能力减退时往往通过减慢步行速度以减轻下肢承重负荷。(2)中期(mid stance) 支撑足全部着地,对侧足处于摆动相,是唯一单足支撑全部重力的时相,正常步速时大约为步行周期的38%~40%。主要功能是保持膝关节稳定,控制胫骨前向

重力加速度表

全国各地区重力加速度表 力加速度地区修正值 序号地区 g(m/s2) g/1kg g/3kg g/6kg g/15kg g/30kg 1 包头9.7986 -0.3981 -1.1943 -2.3886 -11.9430 -11.9430 2 北京9.8015 -0.7045 -2.1135 -4.2270 -10.5675 -21.1350 3 长春9.8048 -1.0413 -3.1239 -6.2478 -15.6195 -31.2390 4 长沙9.791 5 0.3267 0.9801 1.9602 9.8010 9.8010 5 成都9.7913 0.3267 0.9801 1.9602 4.9005 9.8010 6 重庆9.7914 0.326 7 0.9801 1.9602 4.9005 9.8010 7 大连9.8011 -0.6636 -1.9908 -3.9816 -9.9540 -19.9080 8 广州9.7833 0.6432 1.9296 3.8592 9.6480 19.2960 9 贵阳9.7968 0.7963 2.3889 4.7778 23.8890 23.8890 10 哈尔滨9.8066 -1.2251 -3.6753 -7.3506 -18.3765 -36.7530 11 杭州9.7936 0.1020 0.3060 0.6120 1.5300 3.0600 12 海口9.7863 0.8474 2.5422 5.0844 25.4220 25.4220 13 合肥9.7947 0.0204 0.0612 0.1224 0.3060 0.6120 14 吉林9.8048 -1.0413 -3.1239 -6.2478 -15.6195 -31.2390 15 济南9.7988 -0.3981 -1.1943 -2.3886 -5.9715 -11.9430 16 昆明9.7830 1.1230 3.3690 6.7380 16.8450 33.6900 17 拉萨9.7799 0.5513 1.6539 3.3078 16.5390 16.5390 18 南昌9.7920 0.2654 0.7962 1.5924 7.9620 7.9620 19 南京9.7949 -0.0306 -0.0918 -0.1836 -0.4590 0.9180 20 南宁9.7877 0.7044 2.1132 4.2264 10.5660 21.1320 21 青岛9.7985 -0.3981 -1.1943 -2.3886 -5.9715 -11.9430 22 上海9.7964 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 23 沈阳9.8035 -0.9086 -2.7258 -5.4516 -13.6290 -27.2580 24 石家庄9.7997 -0.5513 -1.6539 -3.3078 -8.2695 -16.5390 25 太原9.7970 -0.2450 -0.7350 -1.4700 -3.6750 -7.3500

高一物理加速度练习题(含答案)

第五节 速度变化快慢的描述——加速度 1、下列物理量为矢量的是( ) A.速度 B.位移 C.质量 D.加速度 2、下列说法正确的是( ) A.位移是描述物体位置变化的物理量 B.速度是描述运动快慢的物理量 C.加速度是描述速度变化大小的物理量 D.加速度是描述速度变化快慢的物理量 " 3.火车从出站到进站,以其运动方向为正方向,它的加速度大致分别为三个阶段,分别为( ) A.起初为正,中途为零,最后为负 B.起初为负,中途为零,最后为正 C.起初为零,中途为正,最后为负 D.起初为零,中途为负,最后为正 4.关于加速度的概念,下列说法中正确的是( ) A .加速度就是加出来的速度 B .加速度反映了速度变化的大小 C .加速度反映了速度变化的快慢 D .加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大 ] 5.由t v a ??= 可知( ) A .a 与Δv 成正比 B .物体加速度大小由Δv 决定 C .a 的方向与Δv 的方向相同 D .Δv/Δt 叫速度变化率,就是加速度 6.关于加速度的方向,下列说法正确的是( ) A 、一定与速度方向一致; B 、一定与速度变化方向一致; 】 C.一定与位移方向一致; D 、一定与位移变化方向一致。 7.如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在图中甲所示的位置,经过7s 后指针指示在图乙所示的位置,若汽车做变速直线运动,那么它的平均加速度约为( ) A .s 2 B .s 2 C .s 2 D .s 2 8.关于速度和加速度的关系,以下说法中正确的是( ) A.加速度大的物体,速度一定大 B.加速度为零时,速度一定为零 , C.速度不为零时,加速度一定不为零 D.速度不变时,加速度一定为零 9.右图为A 、B 两个质点做直线运动的位移-时间图线.则( ). A 、在运动过程中,A 质点总比 B 质点快 B 、在0-t 1时间内,两质点的位移相同 C 、当t=t 1时,两质点的速度相等 D 、当t=t 1时,A 、B 两质点的加速度都大于零 10.若物体做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s 2,则( ) ! A .物体在某秒末的速度一定是该秒初速度的2倍 B .物体在某秒末的速度一定比该秒初速度大2m/s C .物体在某秒初的速度一定比前秒初速度大2m/s D .物体在某秒末的速度一定比前秒初速度大2m/s 11. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化率越大,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 ( D. 速度越大,加速度一定越大 12.物体在一直线上运动,用正、负号表示方向的不同,根据给出 速度和加速度的正负,下列对运动情况判断错误的是( ) A. v 0>0, a<0, 物体的速度越来越大. B. v 0<0, a<0, 物体的速度越来越大. C. v 0<0, a>0, 物体的速度越来越小. D. v 0>0, a>0, 物体的速度越来越大. 13.以下对加速度的理解正确的是( ) A .加速度等于增加的速度 # B .加速度是描述速度变化快慢的物理量 C .-102s m 比102 s m 小 D .加速度方向可与初速度方向相同,也可相反 14、关于速度,速度改变量,加速度,正确的说法是:( ) A 、物体运动的速度改变量很大,它的加速度一定很大 B 、速度很大的物体,其加速度可以很小,可以为零 C 、某时刻物体的速度为零,其加速度可能不为零 D 、加速度很大时,运动物体的速度一定很大 ¥ 15.如图所示是做直线运动的甲、乙两物体的s-t 图象,下列说法中正确的是( ) A.甲启动的时刻比乙早 t 1 s . B.当 t = t 2 s 时,两物体相遇 C.当t = t 2 s 时,两物体相距最远 D. 当t = t 3 s 时,两物体相距s 1 m 16. 物体某时刻的速度为5m/s ,加速度为-3m/s 2,这表示( ) A. 物体的加速度方向与速度方向相同,而速度在减小 B. 物体的加速度方向与速度方向相同,而速度在增大 ) C. 物体的加速度方向与速度方向相反,而速度在减小 D. 物体的加速度方向与速度方向相反,而速度在增大 17.甲乙两物体在同一直线上运动的。x-t 图象如图所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点则从图象可以看出( ) A .甲乙同时出发

郑州大学 基于加速度传感器的计步器设计

郑州大学课程设计(报告) 题目:基于加速度传感器的计步器设计 课程:传感器与检测技术 任课教师:职称: 学生姓名:学号: 专业: 院(系): 完成时间:

基于加速度传感器的计步器设计 摘要随着我们生活水平的不断提高,社会各阶层的人们开始对身体健康尤其的关注。然而健身的方法数不胜数,步行是最好的运动之一。健康需要走出来,行走锻炼——人类生命健康的加氧站。步行是一种静中有动、动中有静的健身方式,可以缓解神经肌肉紧张。据专家实验得出,当烦躁、焦虑的情绪涌上心头时,我们以轻快的步伐散步15分钟左右,即可缓解紧张、稳定情绪。计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。比如人在运动时会产生加速度。 论文主要采用了以单片机AT89C52为核心的计步器控制系统,并实现运动计步,是通过人运动时产生加速度变化来实现的,本文利用具有体积小,功耗低,三轴加速度传感器MMA7455来实现,采集到的加速度数据通过适当的算法就可以实现计步功能,最后通过LCD1602给予显示。 本设计的特色在于完整的设计出计步器及其控制电路,整个系统具有控制方便,检测精确,硬件结构简单,方便携带,成本较低等优点。 关键词:单片机;加速度传感器;液晶显示

Abstract With our continuous improvement of living standards, social strata, especially the health of people began to concern. However, numerous methods of fitness, walking is the best exercise one. Health needs to come out, walking exercise - human life and health and oxygen station. Walking is a static in action, moving in a static way of fitness, can relieve nerve muscle tension. According to experts, experimentally derived, when irritability, anxiety in my heart, we are walking at a brisk pace for about 15 minutes, you can relieve tension, emotional stability. Pedometer function can be calculated according to the movement of the person to analyze human health. And the movement of people can be analyzed through a number of characteristics. Such as human in motion will produce accelerations. Thesis uses a microcontroller AT89C52 as the core control system pedometer, pedometer and achieve movement is produced by the human movement acceleration change to achieve, this paper has a small size, low power consumption, triaxial acceleration sensor MMA7455 to implementation, the acceleration data collected through appropriate algorithms can achieve step count, and finally through LCD1602 given display. This design feature is the complete design of a pedometer and its control circuit, the whole system easy to control, detection accuracy, the hardware structure is simple, easy to carry, and low cost. Keywords: Mcrocontroller, Acceleration sensors, LCD

加速度计类型简介

定义 中文名称:加速度传感器 英文名称:acceleration transducer 定义:能感受加速度并转换成可用输出信号的传感器 应用学科:机械工程(一级学科);传感器(二级学科);物理量传感器(三级学科)。 加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是个常量。加速度计有两种:一种是角加速度计,是由陀螺仪(角速度传感器)改进的。另一种就是线加速度计。[1] 2分类 压电式 压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。压电式加速度传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。 压阻式 基于世界领先的MEMS硅微加工技术,压阻式加速度传感器具有体积小、低功耗等特点,易于集成在各种模拟和数字电路中,广泛应用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。加速度传感器网为客户提供压阻式加速度传感器/压阻加速度计各品牌的型号、参数、原理、价格、接线图等信息。 电容式 电容式加速度传感器是基于电容原理的极距变化型的电容传感器。电容式加速度传感器/电容式加速度计是对比较通用的加速度传感器。在某些领域无可替代,如安全气囊,手机移动设备等。电容式加速度传感器/电容式加速度计采用了微机电系统(MEMS)工艺,在大量生产时变得经济,从而保证了较低的成本。 伺服式

伺服式加速度传感器是一种闭环测试系统,具有动态性能好、动态范围大和线性度好等特点。其工作原理,传感器的振动系统由"m-k”系统组成,与一般加速度计相同,但质量m上还接着一个电磁线圈,当基座上有加速度输入时,质量块偏离平衡位置,该位移大小由位移传感器检测出来,经伺服放大器放大后转换为电流输出,该电流流过电磁线圈,在永久磁铁的磁场中产生电磁恢复力,力图使质量块保持在仪表壳体中原来的平衡位置上,所以伺服加速度传感器在闭环状态下工作。由于有反馈作用,增强了抗干扰的能力,提高测量精度,扩大了测量范围,伺服加速度测量技术广泛地应用于惯性导航和惯性制导系统中,在高精度的振动测量和标定中也有应用。 线加速度计的原理是惯性原理,也就是力的平衡,A(加速度)=F(惯性力)/M(质量) 我们只需要测量F就可以了。怎么测量F?用电磁力去平衡这个力就可以了。就可以得到F对应于电流的关系。只需要用实验去标定这个比例系数就行了。当然中间的信号传输、放大、滤波就是电路的事了。 多数加速度传感器是根据压电效应的原理来工作的。 所谓的压电效应就是"对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应"。 一般加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。当然,还有很多其它方法来制作加速度传感器,比如压阻技术,电容效应,热气泡效应,光效应,但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形,通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。每种技术都有各自的机会和问题。 压阻式加速度传感器由于在汽车工业中的广泛应用而发展最快。由于安全性越来越成为汽车制造商的卖点,这种附加系统也越来越多。压阻式加速度传感器2000年的市场规模约为4.2亿美元,根据有关调查,预计其市值将按年平均4.1%速度增长,至2007年达到5.6亿美元。这其中,欧洲市场的速度最快,因为欧洲是许多安全气囊和汽车生产企业的所在地。 压电技术主要在工业上用来防止机器故障,使用这种传感器可以检测机器潜在的故障以达到自保护,及避免对工人产生意外伤害,这种传感器具有用户,尤其是质量行业的用户所追求的可重复性、稳定性和自生性。但是在许多新的应用领域,很多用户尚无使用这类传感器的意识,销售商冒险进入这种尚待开发的市场会麻烦多多,因为终端用户对由于使用这种传感器而带来的问题和解决方法都认识不多。如果这些问题能够得到解决,将会促进压电传感器得到更快的发展。2002年压电传感器市值为3亿美元,预计其年增长率将达到4.9%,到2007年达到4.2亿美元。 使用加速度传感器有时会碰到低频场合测量时输出信号出现失真的情况,用多种测量判断方法一时找不出故障出现的原因,经过分析总结,导致测量结果失真的因素主要是:系统低频响应差,系统低频信噪比差,外界环境对测量信号的影响。所以,只要出现加速度传感器低频测量信号失真情况,对比以上三点看看是哪个因素造成的,有针对性的进行解决[5]。

重力加速度测量的十种方法

重力加速度测量的十种方法 方法一、用弹簧秤和已知质量的钩码测量 将已知质量为m的钩码挂在弹簧秤下,平衡后,读数为G.利用公式 G=mg得g=G/m. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、用单摆测量(见高中物理学生实验) 方法四、用圆锥摆测量.所用仪器为:米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆球n转所用的时间t,则摆球角速度ω=2πn/t 摆球作匀速圆周运动的向心力F=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得:

g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值. 方法五、用斜槽测量,所用仪器为:斜槽、米尺、秒表、小钢球. 按图2所示装置好仪器,使小钢球从距斜槽底H处滚下,钢球从水平槽底末端以速度v作平抛运动,落在水平槽末端距其垂足为H′的水平地面上,垂足与落地点的水平距离为S,用秒表测出经H′所用的时间t,用米尺测出S,则钢球作平抛运动的初速度v=S/t.不考虑摩擦,则小球在斜槽上运动时,由机械能守恒定律得:mgH=mv2/2.所以g=v2/2H=S2/2Ht2,将所测代入即可求得g值. 方法六、用打点计时器测量.所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 将仪器按图3装置好,使重锤作自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的P点,用米尺测出OP的距离为h,其中t=0.02 秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.

高一物理探究加速度与力、质量的关系测试题

实验:探究加速度与力、质量的关系 【例题解析】 例1 请谈谈确定《实验:探究加速度与力、质量的关系》实验研究课题的思路。 解析:从前几章知识可知,物体的速度是描述物体运动状态的物理量,物体的运动状态变化,是以速度这一物理量的变化表现出来的,而我们已经学习过的加速度又是描述物体速度变化快慢的物理量,所以第一个课题的确定就应是研究加速度与力的关系。而在相同力的作用下,由于物体的惯性不同,速度变化的快慢也不同,质量是物体惯性大小的量度,所以第二个课题的确定是研究加速度与质量的关系。 点评:实验研究课题的确立,为科学探究提出了一个明确的目标。要注意通过观察分析或逻辑推理,培养自己提出问题、确定研究课题的能力。 例2 在《实验:探究加速度与力、质量的关系》探究实验中,为什么可用两车的位移之比表示加速度之比? 解析:在本探究实验中,两车均做初速度为0的匀加速直线运动。由匀加速直线运动位移公式 202 1at t v x +=, 式中v 0=0,且两车的运动时间t 相等,故有a ∝ x ,即 2 121a a x x =, 可用两车的位移之比表示加速度之比。 点评: 当问题探究的是某物理量与其他物理量之间的比例关系时,可以不测出该物理量的具体数值,只需测出不同情况下该物理量的比值就行了。 例3 在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中,以下做法正确的是( ) A. 平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 B. 每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 C. 实验时,先放开小车,后接通电源 D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足,对探究过程也不会产生影响 解析:平衡摩擦力时,不把悬挂重物用细绳通过定滑轮系在小车上,即不对小车施加拉力。在木板无滑轮的一端下面垫一薄木块,反复移动其位置,直到拖在小车后面的纸带上打出的点距均匀为止。设木板的倾角为θ,则平衡摩擦力后有mg sin θ = μ mg cos θ,即θ = arctan μ,θ与小车的质量无关,故每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力。实验时,应先接通电源,待打点计时器工作稳定后再放开小车。实验要求重物的质量远小于小车的质量,因为只有这样,重物的重力才近似等于细绳对小车的拉力。正确选项为B 。 点评:注意实验条件、平衡摩擦力的目的和做法,以及打点计时器的规范操作。 例4 在研究加速度与质量的关系时,为什么要用 m 1为横坐标,加速度a 为纵坐标,描绘a —m 1图象,而不是描绘a —m 图象? 解析:根据我们的经验,在相同力的作用下,质量m 越大,加速度a 越小。这可能是“a 与m 成反比”,但也可能是“a 与m 2成反比”,甚至可能是更复杂的关系。我们从最简单的情况入手,检验是否“a 与m 成反比”。实际上“a 与m 成反比”就是“a 与m 1成正比”,如果

高一物理加速度实验报告

高一物理【实验:加速度与力、质量的关系】学习目标: 1、用比较法测量加速度; 2、用控制变量法探究加速度与力、质量的关系; 3、掌握利用图象处理数据的方法。 第一部分:课前自主学习,主动落实学案 一.实验原理 (1)采用控制变量法 当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时,我们设法控制某些参量使之不变,而研究其中两个参量之间的变化关系的方法,是物理实验中经常采取的一种方法.本实验有F、m、a三个参量,研究加速度a与F及m的关系时,我们应先控制一个参量不变,研究另外两个参量之间的关系.在该实验中要求先控制小车的质量不变,改变小车所受的拉力F,讨论a与F的关系;再控制小车所受的拉力F不变,改变小车的质量m,讨论a与m 的关系. (2)要测量的物理量 小车与其上砝码的总质量M一用天平测出. 小车受的拉力F——用天平测出小盘和盘内砝码的总质量m,由F=mg算出.

小车的加速度a——通过打点计时器打出的纸带测算出. (3)平衡摩擦力的目的和方法 ①目的:实验中小车要受到摩擦阻力的作用,增加了实验的难度.垫高水平木板不带滑轮的一端,使小车自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力,这样小车所受拉力即为合力,提高了实验成功率. ②方法:不挂托盘,使小车拖着纸带,纸带通过打点计时器,并且使打点计时器处于工作状态,逐渐调节木板的倾角,使打下的纸带点间距相等,则说明小车做匀速直线运动,即平衡了摩擦力. 二.实验器材 打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘和砝码、细绳、低压交流电源、天平(带有一套砝码)、刻度尺. 第二部分:课堂互动探究,整合提升 一、探究加速度与力、质量的关系? 1.用天平测出小车和小盘(包括其中砝码)的质量分别为M0、m0,并把数值记录下来. 2.如图将实验器材安装好(小车上不系绳).3.把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,平衡摩擦力.

步态分析实验报告

步态分析方案设计 报告说明:我看了五篇关于步态分析的文献,并对其具体实验方法进行归纳。五篇文献的原文在文件夹中。最后为我的方案设计。 一、A practical gait analysis system using gyroscopes陀螺仪分析步态 本研究是为了调查使用单轴陀螺仪来研制简单便携步态分析系统的可行性。陀螺仪绑在小腿和大腿的皮肤表面,记录小腿和大腿角速度。这两部分的倾斜度和膝关节角度都来自角速度。使用从运动分析系统得到的信号来评估角速度和陀螺仪传来的信号,发现这些信号有不错的相关性。当转身时,腿部倾斜度和角度信号会发生漂移,有两种方法来解决这个问题:(1)自动复位系统,重新初始化每个步态周期的角度;(2)高通滤波。两种方法都能很好的纠正漂移。小腿部的单陀螺仪可以提供以下信息:腿部倾斜度、摆动频率、步数以及步幅和步速的估计。 具体方法: 受试者在步态实验室沿直线行走进行陀螺仪数据收集,陀螺仪用绳子固定在大腿和小腿部,感测轴沿中间-横向方向,以测量矢状平面中的角度。 两个人加入测试,一个是不完整的脊髓损伤,一个没有损伤。一运动分析系统使用各部分解剖学位置的回射标记物来评估腿部的偏移、腿部的角速度和膝角度。实验开始前5s,受试者直立站立以初始化倾斜角度和陀螺仪的偏置,随后,对象以一个自己喜欢的速度沿预定路径行走。进行了三组实验来分析陀螺仪的性能,并计算步幅、步态周期时间和每次行走期间的速度。第一个实验,数据来自两小腿上陀螺仪的信号,并与未损伤者进行比较。后两个实验是陀螺仪的数据与运动分析系统进行比较。第一个实验是比较小腿不同位置的陀螺仪信号,对于同一小腿上的两个点,先站立后倾斜,两个点的角速度、角度应该是相同的,陀螺仪一个放在胫骨关节处,一个放在胫骨靠近踝关节10cm处。第二个实验一个放置在大腿髌骨上方10cm处,一个在胫骨靠近踝关节10cm处,记录的是陀螺仪的角速度。第三个实验,陀螺仪放置于第二个相同,受试者直行4.5m然后转身180°。 二、Acoustic Gaits: Gait Analysis With Footstep Sounds 声步态 我们描述的是声步态——从人正常行走时的脚步声推导人的自然步态特征。我们引入了步态轮廓,这是从通过麦克风收集的脚步声时间信号得到的,可以说明某些时空步态参数,这些参数是通过对声步态轮廓的三个时间信号分析方法提取,三个时间信号分别是平方能量估计、希尔伯特变量和Teager–Kaiser能量。通过对这些参数估计的统计学分析,我们发现从步态轮廓获得的时空参数和步态特征可以连续可靠地评估目前用于标准化步态评估的临床和生物测定步态参数信息。我们的结论是Teager–Kaiser能量可以在不同时间、地点提供最稳定的步态参数估计。相对于目前实验室步态分析中使用的昂贵侵入式系统,如测力台、压力垫、可穿戴传感器,声步态使用便宜的麦克风和计算设备制成了准确非侵入式的步态分析系统,而且实验室的一些系统会改变正在测量的步态参数。

高一物理加速度练习题带答案

第五节速度变化的快慢——加速度 【基础梳理】 一.加速度 1.定义:加速度是_________与发生这一变化所用时间的________。表达式为__________。 2.单位:在国际单位制中,加速度的单位是__________,符号是______ 3.物理意义:为描述物体运动速度____________而引入的物理量。 4.速度的变化率就是加速度的大小。 二.加速度的方向与速度方向的关系 1.加速度的方向:总是与__________的方向相同,其中△v=v-v0 . 2.在直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则物体做__________运动;若加速度 的方向与速度方向相反,则物体做__________运动。(填“加速”或“减速”) 三.从v-t图像看加速度 图像反映了物体的______随_____变化的规律,通过v-t图像我们还可以知道物体的______。 1.匀变速直线运动的v-t图像是一条___________,并且直线的____表示______,即a=__________=k(斜率)。 【从v-t图像看加速度】 1、从图线的倾斜程度能判断加速度的大小。越陡的线,表示的加速度越大。 2、纵坐标的变化量(Δv)和横坐标的变化量(Δt)的比值就是加速度的大小。 【思考讨论】 1.加速度是矢量还是标量其方向与速度方向相同吗 2.如果一个物体的速度很大,他的加速度是否一定很大 ` 3.加速度为正值时,物体一定做加速运动吗 【小试身手】 1.关于物体的下列运动中,不可能发生的是() A.加速度逐渐减小,而速度逐渐增大 B.加速度方向不变,而速度的方向改变 C.加速度大小不变,方向改变,而速度保持不变 D.加速度和速度都在变化,加速度最大时速度最小;加速度最小时速度最大 2.以下对于加速度这个物理量概念的认识中,错误的是() - A.加速度数值很大的运动物体,速度可以很小 B.加速度数值很大的运动物体,速度的变化量必然很大 C.加速度数值很大的运动物体,速度可以减小得很快 D.加速度数值减小时,物体运动的速度值也必然随着减小 3.根据给出的速度、加速度的正负,对具有下列运动性质物体的判断正确的是( ) A.v0<0、a>0,物体做加速运动 B.v0<0、a<0,物体做加速运动 C.v0>0、a<0,物体先做减速运动后加速运动 D.v0>0、a=0,物体做匀速运动 】 4.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的有() A.加速度越大,速度越大 B.速度变化量越大,加速度也越大 C.物体的速度变化越快,则加速度越大 D.速度变化率越大则加速度越大 5.下列说法中正确的是() A.物体运动的速度越大,加速度也一定越大 B.物体的加速度越大,它的速度一定越大 C.加速度就是“增加出来的速度” \ D.加速度反映速度变化的快慢,与速度无关 6.对以a=2m/s2作匀加速直线运动的物体,下列说法正确的是( ) A.在任意1s内末速度比初速度大2m/s B.第ns末的速度比第1s末的速度大2(n-1)m/s 末速度是1s末速度的2倍 是的速度是(n/2)s时速度的2倍 7.下列说法中,正确的是( ) A.物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里变化的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动 《 B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动 C.匀变速直线运动是加速度不变的运动 D.加速度方向不变的运动一定是匀变速直线运动 8.如图中,哪些图像表示物体做匀变速直线运动()

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