题目内容

18.甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动,两车在某一时刻刚好经过同一位置,此时甲的速度为5m/s,乙的速度为l0m/s.甲车的加速度大小恒为1.2m/s2.以此时作为计时起点,它们的速度随时间变化的关系如图所示,根据以上条件可知(  )
A.在t=4s时,甲车追上乙车
B.在前4s的时间内,甲车运动位移为29.6m
C.乙车做加速度先增大后减小的变加速运动
D.在t=l0s时,乙车又回到起始位置

分析 根据速度图象与时间轴围成的面积可分析位移,从而两车能否相遇.由v-t图象的形状分析车的运动性质.由此分析两车的运动情况.

解答 解:A、在t=4s时,两车的速度相同,但前4s内两车经过的位移不同,故两车没有相遇;故A错误;
B、在前4s的时间内,甲车运动位移为 x=v0t+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=5×4+$\frac{1}{2}$×1.2×42=29.6m;故B正确;
C、速度图象的斜率表示物体的加速度,由图可知,乙车的加速度先减小后增大,最后再减小,故C错误;
D、在10s前,乙车一直做匀加速直线运动,速度一直沿正方向,故乙车没有回到起始位置;故D错误;
故选:B

点评 本题关键抓住位移图象的数学意义来理解其物理意义:注意图象中点表示速度、斜率表示加速度、而图象的面积表示位移.

练习册系列答案
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3.某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系以及测定滑车与长木板间的动摩擦因数.图中,置于实验台上的长木板M水平放置,其右端固定一轻滑轮,轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为m=0.02kg.每次实验中,滑车在长木板上都做初速度为零的匀加速直线运动.实验步骤如下:

(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内,用手按住小车并使轻绳与木板平行,释放小车.同时用传感器记录小车运动的位移x和时间t,选取数据,利用公式a=$\frac{2x}{{t}^{2}}$,求得加速度;多次改变n的数值,求出多组对应于不同n的a值.
(3)以上实验数值已经描绘在图(b)中,请作出a-n图象.从图象可以得到的实验结论:当质量一定时加速度与合外力成正比.
(4)利用a-n图象以及a关于n的一次函数表达式a=$\frac{mg}{M+Nm}$n(用M、m、N、n、g表示),可以求得滑车(空载)的质量为0.90kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=10m•s-2).
(5)以“保持木板水平”来代替步骤(1),设滑车和长木板间的动摩擦因数为μ,利用相同的步骤和方法可以得到a-n图象以及a关于n的一次函数表达式a=$\frac{(1+μ)mg}{M+Nm}$n-μg(用M、m、N、n、g、μ表示),从而能进一步求得滑车与长木板之间的动摩擦因数.

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