题目内容
【题目】甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v﹣t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是
A. t′=t1,d=S B. t′=t1,d=S
C. t′=t1,d=S D. t′=t1,d=S
【答案】D
【解析】
v-t图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,图象与坐标轴围成的面积表示位移.在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负.相遇要求在同一时刻到达同一位置,位移之差应等于d。
在t1时刻如果甲车没有追上乙车,以后就不可能追上了,故t′≤t1,从图象中甲、乙与坐标轴围成的面积即对应的位移看:
A、C项:当时,由几何关系可知甲的面积比乙的面积多出,即相距d=时正好相遇,此时甲的速度大于乙的速度,乙在加速,所以两者还能相遇一次,故AC错误;
B项:当时,由几何关系可知甲的面积乙的面积为多出,即相距d=时正好第一次相遇,此时甲的速度大于乙的速度,由于乙在加速,所以两者还能相遇一次,故B错误;
D项:当时,甲的面积比乙的面积多出,即相距d=时正好相遇,此时甲的速度大于乙的速度,乙在加速,所以两者还能相遇一次,故D正确。
故选:D。
【题目】某同学设计了一个“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲为实验装置图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂子的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中可认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量。
(1)图乙为某次实验得到的纸带,图中的点为实际打出来的点,已知所用交流电的频率为50Hz,则小车加速度为________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,得到如下数据:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车加速度a/m·s-2 | 1.98 | 1.48 | 1.00 | 0.67 | 0.50 |
小车质量m/kg | 0.25 | 0.33 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
kg-1 | 4.00 | 3.00 | 2.00 | 1.33 | 1.00 |
请在图丙中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线_______。由图线得到的结论:________。
(3)保持小车质量不变,改变砂子重量,该同学根据实验数据作出了加速度a与拉力F的图线如图丁,发现该图线不通过原点,其主要原因是:______________________________。