题目内容

如图所示,小球从光滑斜面上的A点由静止开始匀加速下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变)作匀减速运动,最后停在C点.每隔0.2s钟通过速度传感器测量小球的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g=10m/s2)求:
t(s)0.00.20.41.21.4
v(m/s)0.01.02.01.10.7
(1)小球在t=1.3s时刻的加速度?
(2)小球在最初0.4s内的位移?
(3)小球下滑过程中的最大速度.

解:(1)对1.2s到1.4s匀减速过程有:.方向水平向左.
(2)在0到0.4s过程中的位移:
(3)物体到达B点时的速度最大,设到达B点所经历的时间为t.
匀加速运动的加速度
则vB=at=5t
1.2s时刻的速度v=vB+a2(1.2-t)=vB-2(1.2-t)=1.1
联立两方程,得t=0.5s.
则vB=a1t=5×0.5m/s=2.5m/s
故小球下滑过程中的最大速度为2.5m/s.
分析:(1)根据表中数据知小球先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,根据a=求出小球在1.3s时刻的加速度.
(2)小球在最初0.4s内做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的平均速度公式求出小球在最初0.4s内的位移.
(3)求出匀加速直线运动的加速度,到达B点时的速度最大,设经过时间t速度最大,根据匀加速和匀减速两个时刻的速度,运用速度时间公式求出时间t,从而得出最大速度.
点评:解决本题的关键知道小球先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动,根据加速度的定义式求出加速度,以及知道运动到B点的速度最大,根据匀加速和匀减速两个时刻的速度,运用速度时间公式求出运动到最大速度的时间.
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