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:(1)设匀加速运动的末速度为v,然后根据平均速度公式
=
求出匀加速运动的位移x1=
t1以及匀减速运动的位移x2=
t2,根据总位移和总时间得出匀加速运动的末速度v,然后根据速度位移公式v2-v02=2ax,求出匀加速运动的加速度.
(2)根据速度位移公式v2-v02=2ax,求出匀减速运动的加速度.
(3)物体先加速后减速,匀加速运动的末速度即为运动的最大速度.
. |
| v |
| 0+v |
| 2 |
| v |
| 2 |
| v |
| 2 |
(2)根据速度位移公式v2-v02=2ax,求出匀减速运动的加速度.
(3)物体先加速后减速,匀加速运动的末速度即为运动的最大速度.
解答:解:(1)设匀加速运动的末速度为v,根据平均速度公式,匀加速运动的位移x1=
t1
匀减速运动的位移x2=
t2
总位移x=x1+x2=
(t1+t2)=
t
所以v=
=
m/s=2m/s.
根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2a1x1,得a1=
=
m/s2=0.5m/s2
故物体在加速阶段的加速度大小为0.5m/s2.
(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式0-v 2=2a2x2,得a2=
=
m/s2=-
m/s2
故减速阶段的加速度大小为
m/s2.
(3)物体先加速后减速,匀加速运动的末速度即为运动的最大速度.
所以物体的最大速度为2m/s.
| v |
| 2 |
匀减速运动的位移x2=
| v |
| 2 |
总位移x=x1+x2=
| v |
| 2 |
| v |
| 2 |
所以v=
| 2x |
| t |
| 20 |
| 10 |
根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2a1x1,得a1=
| v2 |
| 2x1 |
| 4 |
| 8 |
故物体在加速阶段的加速度大小为0.5m/s2.
(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式0-v 2=2a2x2,得a2=
| 0-v2 |
| 2x2 |
| -4 |
| 12 |
| 1 |
| 3 |
故减速阶段的加速度大小为
| 1 |
| 3 |
(3)物体先加速后减速,匀加速运动的末速度即为运动的最大速度.
所以物体的最大速度为2m/s.
点评:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的平均速度公式
=
,本题用平均速度的方法解决比较方便.
. |
| v |
| v0+v |
| 2 |