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2.放在水平面上的物体,在力F作用下开始运动,以物体静止时的位置为坐标原点,力F的方向为正方向建立x轴,物体的加速度随位移的变化图象如图所示.下列说法中正确的是(  )
A.0~x2过程中物体做匀加速直线运动,x2~x3过程中物体做匀减速直线运动
B.位移为x1时,物体的速度大小为$\sqrt{2{a}_{0}{x}_{1}}$
C.位移为x2时,物体的速度达到最大
D.物体的最大速度为$\sqrt{{a}_{0}({x}_{2}+{x}_{3})}$

分析 图象为a-x图象,根据图象可明确加速度随位移的变化关系;再根据位移-速度公式计算物体达到的最大速度.

解答 解:A、由图知,0~x2过程中物体做匀加速直线运动,但x2~x3过程中物体做加速度逐渐减小的加速运动,故A错误;
B、位移为x1时,物体的速度大小v满足:v2-02=2a0x1
得:v=$\sqrt{2{a}_{0}{x}_{1}}$,故B正确;
C、x2~x3过程中物体做加速度逐渐减小的加速运动,速度仍然在增加,故位移为x2时速度没有达到最大,故C错误;
D、由v2=2ax可得:图象中面积表示$\frac{{v}^{2}}{2}$;故最大速度v=$\sqrt{{a}_{0}({x}_{2}+{x}_{3})}$,故D正确;
故选:BD

点评 本题考查匀变速直线运动图象的应用,要注意将所学图象的性质迁移应用,难度适中.

练习册系列答案
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7.某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.当气垫导轨正常工作时导轨两侧喷出的气体使滑块悬浮在导轨上方,滑块运动时与导轨间的阻力可忽略不计.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图线.

(1)当采用图甲的实验装置进行实验时,下列说法中正确的是C;
A.滑块P机械能守恒      B.钩码Q机械能守恒
C.滑块P和钩码Q组成的系统机械能守恒     D.以上三种说法都正确
(2)实验前,接通电源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1=△t2(选填“>”“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若△t1、△t2、遮光条宽度d、滑块质量M、钩码质量m已知,若上述物理量间满足关系式mgL=$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac{d}{△t2}$)2-$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac{d}{△t1}$)2,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒.
(4)若遮光条宽度d=8.400mm,A、B间的距离L=160.00cm,△t1=8.40?10-3s,△t2=4.20?10-3s,滑块质量M=180g,钩码Q质量m=20g,则滑块从A运动到B的过程中系统势能的减少量△Ep=0.314J,系统动能的增量△Ek=0.300J.(g=9.80m/s2,计算结果保留三位有效数字)

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