一物体由静止开始做匀加速直线运动,运动位移为4m时立即改做匀减速直线运动直至静止,若物体运动的总位移为10m,全过程所用的时间为10s,求:
(1)物体在加速阶段加速度的大小;
(2)物体在减速阶段加速度的大小;
(3)物体运动的最大速度.
(1)物体在加速阶段加速度的大小;
(2)物体在减速阶段加速度的大小;
(3)物体运动的最大速度.
分析:物体由静止开始做匀加速直线运动,然后再做匀减速直线运动,已知加速的位移和总位移,以及运动总时间求加速和减速运动的加速度和物体运动的最大速度,主要根据匀变速直线运动的平均速度
=
=
,根据相应关系求解即可.
. |
| v |
| v0+v |
| 2 |
| x |
| t |
解答:解:设运物体运动的最大速度为v,加速运动时间为t1,由题意有:物体加速位移为x1=4m,减速位移为x2=6m,减速时间为t2=10-t1
根据匀变速直线运动的平均速度关系有:
=
=
有:
匀加速运动过程:
t1=4m ①
匀减速运动过程:
t2=6m ②
由①②代入t2=10-t1可得:v=2m/s,t1=4s,t2=6s
所以加速时的加速度大小为:a1=
=
m/s2=0.5m/s2
减速时的加速度为:a2=
=
m/s2=-0.33m/s2负号表示加速度方向与速度方向相反,
故减速阶段的加速度大小为a2=0.33m/s2
答:(1)物体在加速阶段加速度的大小为0.5m/s2;
(2)物体在减速阶段加速度的大小为a2=0.33m/s2;
(3)物体运动的最大速度为2m/s.
根据匀变速直线运动的平均速度关系有:
. |
| v |
| v0+v |
| 2 |
| s |
| t |
匀加速运动过程:
| v |
| 2 |
匀减速运动过程:
| v |
| 2 |
由①②代入t2=10-t1可得:v=2m/s,t1=4s,t2=6s
所以加速时的加速度大小为:a1=
| v-0 |
| t |
| 2-0 |
| 4 |
减速时的加速度为:a2=
| 0-v |
| t2 |
| 0-2 |
| 6 |
故减速阶段的加速度大小为a2=0.33m/s2
答:(1)物体在加速阶段加速度的大小为0.5m/s2;
(2)物体在减速阶段加速度的大小为a2=0.33m/s2;
(3)物体运动的最大速度为2m/s.
点评:掌握匀变速直线运动的平均速度
=
=
是解决本题的关键.
. |
| v |
| v0+v |
| 2 |
| x |
| t |