题目内容

14.某质点从A点出发做变速直线运动,前3s向东运动了20m到达B点,在B点停了2s后又向西运动,又经过5s前进了60m到达A点西侧的C点,如图所示.求:
(1)总路程; 
(2)总位移;  
(3)全程的平均速度.

分析 (1)路程为物体经过轨迹的长度,由题意可求得总路程;
(2)由位移的定义则可求得总位移;
(3)平均速度等于总位移与总时间的比值,由题意可知总位移与总时间,则可求得平均速度.

解答 解:(1)全过程中的总路程为:
s=(20+60)m=80m;
(2)设向东为正方向,平均速度为位移与发生这段位移所用时间的比值,初位置为A点,末位置为C点,则位移为:
x=20-60=-40m;
(3)所用的总时间为:
t=t1+t2+t3=10s;
平均速度为:
v=$\frac{x}{t}$=$\frac{-40}{10}$=-4m/s;
负号表示v与初速度方向相反;
答:(1)总路程为80m;
(2)总位移为40m,方向向西;
(3)全过程的平均速度为4m/s;方向与初速度方向相反.

点评 本题考查平均速度公式及位移与路程,在解题时要注意明确平均速度为位移与时间的比值.

练习册系列答案
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19.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.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.
其中没有必要进行的步骤是C,操作不当的步骤是B.
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图2所示.使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a=$\frac{{{{{({x}_{3}+x}_{4}-x}_{2}-x}_{1})f}^{2}}{4}$.(用x1、x2、x3、x4及f表示)
(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,其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是重锤质量m,试用这些物理量和纸带上的数据符号表示重锤和纸带在下落的过程中受到的平均阻力大小Ff=m[g-$\frac{({x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{2}-{x}_{1}){f}^{2}}{4}$].
4.某同学用图(甲)所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图(甲)中PQ是斜槽,QR为水平槽.入射小球A质量 为m1,被碰小球B质量为m2.实验时先使A球 从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平面地面的记录纸上.留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G 由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图(甲)中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图(乙)所示,其中米尺水平放置且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐.
(1)A、B两球的质量m1和m2的关系应是m1>m2
(2)为保证小球做平抛运动,必须调整斜槽轨道,使斜槽底部水平.
(3)碰撞后B球的水平射程应取为65.5cm.
(4)在以下列选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:BEFG(填选项号).
A.测量A球或B球的直径
B.测量A球和B球的质量
C.测量G点相对于水平槽面的高度
D.测量A球和B球下落的时间
E.水平槽上不放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
F.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
G.A球与B球碰撞后,测量B球落点位置到O点的距离
(5)最后验证动量守恒要看m1$\overrightarrow{OP}$与m1$\overrightarrow{O{L}_{1}}$+m2$\overrightarrow{O{L}_{2}}$ 是否相等.

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