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精英家教网如图所示为某质点做直线运动运动的v-t图象.
(1)质点在OA、AB、BC段各做什么运动?
(2)OA、BC段的加速度各是多少?
(3)质点在2s末的速度多大?
(4)全过程的总位移多少?其平均速度多大?
分析:(1)根据质点速度随时间的变化规律,判断质点的运动情况.
(2)速度图象的斜率等于加速度,由数学知识求解.
(3)由图直接读出物体的速度.
(4)速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移.平均速度等于位移与时间之比.
解答:解:(1)质点在OA段做匀加速直线运动,质点在AB段做匀速直线运动,质点在BC段做匀减速直线运动.
(2)OA段质点的加速度a1有:
 a1=
△v
t
=
20-0
3
=
20
3
m/s2
BC段质点的加速度a2有:
 a2=
△v
t
=
0-20
2
=-10m/s2
(3)由匀变速直线运动的速度公式:v2=v0+at
有:v2=a1t=
20
3
×2=
40
3
m/s                 
(4)由v-t图的面积得:全过程的总位移
  S=
1
2
×20×3m+20×5m+
1
2
×20×2m=30m+100m+20m=150m   
平均速度
.
v
=
s
t
=
150
10
=15m/s
答:(1)质点在OA段做匀加速直线运动,质点在AB段做匀速直线运动,质点在BC段做匀减速直线运动.
(2)OA段的加速度是
20
3
m/s2,BC段的加速度是-10m/s2
(3)质点在2s末的速度为
40
3
m/s.
(4)全过程的总位移为150m,其平均速度15m/s.
点评:解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,会通过速度时间图线判断物体的运动规律,以及掌握图线的斜率、图线与时间轴围成的面积表示的含义.
练习册系列答案
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B.在该时刻质点B、E的速度大小和方向都相同

C.在该时刻质点A、C的加速度为零

D.在该时刻质点D的速度方向为-y方向

E.图中所有质点都做简谐运动且振动周期相同

(2)(5分)几名学生进行野外考察,登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树枝上以O点为悬点做成一个简易单摆,如图所示。然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量。同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度,由静止释放,使石块在竖直平面内摆动(系石块的树枝始终静止),用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。

①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g =        

②若振动周期测量正确,但由于难以确定石块重心,只是测出悬点O到石块上方的节点A的距离,并就把OA距离当做摆长,这样计算出来的山顶处重力加速度值比真实值         (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。

(3)(9分)两束平行的、同频率的红色细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示。已知其中一条光线始终不改变传播方向穿过玻璃,它的入射点是O;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R,,光在真空中的速度为c。求:

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