题目内容

13.如图所示为一质点运动的位移随时间变化的图象,图象是一条抛物线,方程为x=40t-5t2.下列说法正确的是(  )
A.质点的初速度是20 m/s
B.质点的加速度大小是5 m/s2
C.质点做匀变速直线运动,第5s内的位移是-5m
D.t=4 s时,质点的速度最大

分析 将x=40t-5t2与匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$对比,得到初速度和加速度.求出前5s内和前4s内的位移,即可得到第5s内的位移.由速度时间公式求解4s末的速度.

解答 解:AB、将x=40t-5t2与匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$对比,得到初速度为 v0=40m/s,加速度为 a=-10m/s2,则加速度大小为10m/s2;故AB错误.
C、由上知,质点的加速度一定,做匀变速直线运动,将t=5s代入x=40t-5t2得质点在前5s内的位移为x5=75m,将t=4s代入x=40t-5t2得质点在前4s内的位移为x4=80m,所以x=x5-x4=-5m,故C正确.
D、速度与时间的关系为 v=v0+at=40-10t,当t=0时,v=0,质点的速度为零.故D错误.
故选:C

点评 解决本题的关键要掌握匀变速直线运动的位移时间公式,由位移表达式得到质点的初速度、加速度.

练习册系列答案
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18.某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角的关系.因为一般的长木板摩擦较大,学习小组决定用气垫导轨代替长木板,对气垫导轨进行改造,做成斜面,这样摩擦可以忽略不计,装置模型简化如图1所示.实验室提供器材如下:
A.气垫导轨(已知长度为L); 
B.质量为M的滑块(内部为空的,可以放砝码,可视为质点);
C.质量为m的砝码若干个;   
D.各种薄厚不等的方木板多个(垫气垫导轨备用);
E.米尺;                   
F.秒表.
实验过程:
第一步,保持斜面倾角不变,探究加速度与质量的关系.
(1)实验中,通过向滑块内放入砝码来改变滑块质量,只要测出由斜面顶端滑至底端所用的时间t,就可以由下面哪个公式求出滑块的加速度C
A.$\frac{L}{{t}^{2}}$              B.$\frac{L}{2{t}^{2}}$            C.$\frac{2L}{{t}^{2}}$          D.$\frac{L}{2t}$
(2)某同学记录的实验数据如表所示,根据这些信息,判断以下结论正确的是BD
时间t/s
质量
次数
MM+mM+2m
11.421.411.42
21.401.421.39
31.411.381.42
A.在实验误差范围内,滑块的质量改变之后,其加速度改变较大
B.经过分析得出滑块的加速度和滑块的总质量没有关系
C.经过分析得出滑块的平均速度和滑块的总质量成正比
D.在实验误差范围内,滑块的质量改变之后,其下滑的时间不会改变
第二步,保持物体质量不变,探究加速度与倾角的关系.
实验中通过改变方木块垫放位置来调整气垫导轨的倾角.由于没有量角器,因此通过测量气垫导轨顶端到水平面的高度h,求出倾角α的正弦值sinα=$\frac{h}{L}$.某同学记录了高度h和加速度a的对应值如表格所示.
L (m)1.00
h (m)0.100.200.300.400.50
a (m/s20.9701.9502.9253.9104.880
(3)请根据表中所给的数据,在图2中的坐标系上通过描点绘出a-h图象.
(4)根据所绘出的a-h图象,求出当地的重力加速度g=9.82m/s2.(结果保留三位有效数字)

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