题目内容

19.一个做匀加速直线运动的物体,先后经过a、b两点时的速度分别是v和7v,经过ab的时间是t,则下列判断正确的是(  )
A.经过ab路径中点的速度是4v
B.经过ab中间时刻的速度是4v
C.前 $\frac{t}{2}$ 时间通过的位移比后 $\frac{t}{2}$ 时间通过的位移大
D.物体运动的加速度为$\frac{6v}{t}$

分析 根据匀变速直线运动的速度位移公式,联立方程组求出经过ab中点位置的速度,根据平均速度推论求出中间时刻的瞬时速度.结合速度时间公式求出物体运动的加速度.

解答 解:A、设物体经过ab中点位置的速度为${v}_{\frac{s}{2}}$,根据速度位移公式得,${{v}_{\frac{s}{2}}}^{2}-{v}^{2}=2a\frac{s}{2}$,$(7v)^{2}-{{v}_{\frac{s}{2}}}^{2}=2a\frac{s}{2}$,解得${v}_{\frac{s}{2}}=\sqrt{\frac{{v}^{2}+(7v)^{2}}{2}}=5v$,故A错误.
B、根据平均速度推论知,经过ab中间时刻的瞬时速度${v}_{\frac{t}{2}}=\frac{v+7v}{2}=4v$,故B正确.
C、前$\frac{t}{2}$时间内的平均速度$\overline{{v}_{1}}=\frac{v+4v}{2}=\frac{5v}{2}$,后$\frac{t}{2}$时间内的平均速度$\overline{{v}_{2}}=\frac{4v+7v}{2}=\frac{11v}{2}$,则$△x=\overline{{v}_{2}}•\frac{t}{2}-\overline{{v}_{1}}•\frac{t}{2}=\frac{3vt}{2}$,即前 $\frac{t}{2}$ 时间通过的位移比后 $\frac{t}{2}$ 时间通过的位移小$\frac{3vt}{2}$,故C错误.
D、物体运动的加速度a=$\frac{7v-v}{t}=\frac{6v}{t}$,故D正确.
故选:BD.

点评 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.

练习册系列答案
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9.在“验证机械能守恒定律”的实验中:

(1)下面列举了该实验的某几个操作步骤:
A.按照图1示的装置安装器材;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;
D.测量打出的纸带上某些点到第一个打出的点之间的距离;
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中,有两个步骤明显错误或不恰当,请将其选项对应的字母填在下面的空行中,并写出相应的正确步骤.
①B,应接到交流电源上②C,应先打开电源,再放开物体
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图2所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,相邻两点的时间为T,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=$\frac{{s}_{2}-{s}_{1}}{4{T}^{2}}$.
(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用.若我们通过该实验装置测定该阻力的大小,当已知当地重力加速度准确的值为g,还需要测量的物理量是重锤的质量m(写出名称和符号),试用这些物理量和(2)中已经测出的加速度a(可直接用a)表示出重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=m(g-a).(用字母表示)

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