题目内容

18.一个物体t=0时刻从坐标原点0由静止开始沿+x方向做匀加速直线运动,速度与坐标的关系为v=$\sqrt{6x}$(m/s),则(  )
A.2s末物体的位置坐标x=6m
B.2s末物体的位置坐标x=12m
C.物体通过区间150m≤x≤600m,所用的时间为20s
D.物体通过区间150m≤x≤600m,所用的时间为10s

分析 根据匀变速直线运动的速度位移公式得出物体的加速度,结合位移时间公式求出2s末的位移,从而确定物体的位置坐标.根据位移时间公式求出位移为150m和600m经历的时间,从而得出物体通过区间150m≤x≤600m所用的时间.

解答 解:A、根据$v=\sqrt{2ax}=\sqrt{6x}$知,物体的加速度a=3m/s2,则2s末物体的位移x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×3×4m=6m$,故A正确,B错误.
C、根据x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得,t=$\sqrt{\frac{2x}{a}}$,当x=150m时,${t}_{1}=\sqrt{\frac{2×150}{3}}s=10s$,当x=600m时,${t}_{2}=\sqrt{\frac{2×600}{3}}s=20s$,则物体通过区间150m≤x≤600m,所用的时间△t=t2-t1=20-10s=10s,故D正确,C错误.
故选:AD.

点评 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式、位移时间公式,并能灵活运用,基础题.

练习册系列答案
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6.在高能物理研究中,粒子加速器起着重要作用,而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次,因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制.1930年,Earnest O.Lawrence提出了回旋加速器的理论,他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转,多次反复地通过高频加速电场,直至达到高能量.图甲为Earnest O.Lawrence设计的回旋加速器的示意图.它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝;两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压.图乙为俯视图,在D型盒上半面中心S处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入D型盒中.在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速;为保证粒子每次经过狭缝都被加速,应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致.如此周而复始,最后到达D型盒的边缘,获得最大速度后被束流提取装置提取出.已知正离子的电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,狭缝之间的距离为d.设正离子从离子源出发时的初速度为零.
(1)试计算上述正离子从离子源出发被第一次加速后进入下半盒中运动的轨道半径;
(2)尽管粒子在狭缝中每次加速的时间很短但也不可忽略.试计算上述正离子在某次加速过程当中从离开离子源到被第n次加速结束时所经历的时间;
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