题目内容

14.某质点由A出发做直线运动,前5s向东行驶了30m经过B点,又行驶了5s前进了60m到达C点,在C点停了4s后又向西行驶,经历了6s运动了120m到达A点的西侧的D点,如图所示,求:

(1)最后6s时间内物体的平均速度大小和方向?
(2)全过程的平均速度.

分析 (1)根据已知条件,找出最后6s时间内质点运动的起点和终点,位移方向由起点指向终点,并确定分析过程的位移大小,平均速度公式$\overline{v}$=$\frac{x}{t}$求解;
(2)由平均速度公式$\overline{v}$=$\frac{x}{t}$求解.

解答 解:(1)最后6s时间内物体从C到D的位移为:xCD=xD-xC=120m
则平均速度为:$\overline{v}=\frac{{x}_{CD}}{t}=\frac{120}{6}=20$m/s,方向向西.
(2)由题分析可知,质点的总位移是AD,方向向西,大小:x=120m-30m-60m=30m,时间:t=5s+5s+4s+6s=20s
则平均速度大小为$\overline{v′}=\frac{x}{{t}_{总}}=\frac{30}{20}=1.5$m/s,方向与位移相同,向西.
答:(1)最后6s时间内物体的平均速度大小是20m/s,方向向西;
(2)全过程的平均速度是1、5m/s,方向向西.

点评 本题关键明确平均速度的定义和物理意义,要明确平均速度与时间间隔和位移对应,不同时间间隔内的平均速度往往不同.

练习册系列答案
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6.某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中,设计的实验装置如图1所示,其实验步骤如下:
①把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面.
②把电磁打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,接入6V(选填“220V”或“6V”)的交流(选填“直流”或“交流”)电.
③把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车后面.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,释放手后,小车能在长木板上平稳的加速滑行一段距离.
④先接通电源,后放开小车.(选填“先放开小车,后接通电源”或“先接通电源,后放开小车”),让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打出一系列的点,立即关闭电源,取下纸带.
⑤换纸带重复步骤④,选择一条最满意的纸带如图2所示,取其中一段并取5个点为一个计数点测量间距,分别记为x1、x2、x3…x6

(1)补充完成上述步骤.
(2)如果打点计时器所用交流电的周期为T0=0.02s,则相邻两个计数点间的时间间隔为T=0.1s.
(3)打点计时器打下A、B、C三个点时,小车的瞬时速度分别是vA=$\frac{2{x}_{1}+{x}_{2}-{x}_{3}}{2T}$、vB=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$、vC=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$. (用字母表示)
(4)由纸带上的数据可知,小车的加速度为a=$\frac{{(x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{9{T}^{2}}$(用字母表示).

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