题目内容

20.一物体做减速直线运动,依次经过A、B、C三位置,AB:BC=10:3,物体在AB段的加速度大小为a1,在BC段的加速度大小为a2.现测得物体经过B点的瞬时速度vB=$\frac{1}{2}$(vA+vC),则a1与a2的关系为(  )
A.a1>a2B.a1=a2C.a1<a2D.无法比较

分析 根据速度和位移的关系式,对两个过程分别列出方程,进行对比,经过数学运算可以得出结论.

解答 解:由于AB:BC=10:3,假设AB的位移为10x,则BC的位移就是3x,
对于AB段,初速度为vA,末速度为vB,加速度为a1,由速度和位移的关系式可得:
 vB2-vA2=2a1•10x…①
对于BC段,初速度为vB,末速度为vc,加速度为a2,由速度和位移的关系式可得:
 vC2-vB2=2a2•3x…②
又由题 vB=$\frac{1}{2}$(vA+vC)…③
由①:②并将③代入可得:$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{9{v}_{A}+3{v}_{C}}{10{v}_{A}+30{v}_{C}}$<1
故有a1<a2
故选:C

点评 本题主要就是用匀变速直线运动的速度位移的关系式来列方程,关键要用求商的方法比较加速度的大小,需要有一定的计算能力.

练习册系列答案
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10.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,对纸带上的点迹进行测量,
即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.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
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或者操作不当的步骤是BCD.
(将其选项对应的字母填在横线处)
(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,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=$\frac{{({s_2}-{s_1}){f^2}}}{4}$.
(3)在上述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动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的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公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是重锤的质量m.用上述物理量和重锤的加速度a表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=mg-ma.

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