一火车以2 m/s的初速度、0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:
(1)火车在第3 s末的速度是多少?
(2)火车在前4 s内的平均速度是多少?
(3)火车在第5 s内的位移是多少?
(4)火车在第二个4 s内的位移是多少?
【解析】:已知v0=2 m/s,a=0.5 m/s2.
(1)3 s末的速度
v=v0+at1=(2+0.5×3) m/s=3.5 m/s.
(2)前4 s内的位移
x1=v0t2+at=(2×4+×0.5×42) m=12 m,
平均速度== m/s=3 m/s.
(3)第5 s内的位移
x2=(2×5+×0.5×52) m-x1
=16.25 m-12 m=4.25 m.
(4)第二个4 s内的位移等于前8 s内的位移减去前4 s内的位移,故
x3=(2×8+×0.5×82)m-x1=32 m-12 m=20 m.
图1-6-14
某质点做直线运动的v-t图像如图1-6-14所示,通过图像回答下列问题:
(1)物体在2 s~4 s内,4 s~6 s内加速度各是多大?
(2)第3 s末物体的速度多大?
(3)物体0~6 s内的位移多大?
【解析】:(1)2 s~4 s内a==2 m/s2
4 s~6 s内a′==-4 m/s2.
(2)第3 s末物体的速度vt=(4+2×1) m/s=6 m/s.
(3)0~2 s,x1=4×2 m=8 m
2 s~4 s内,x2=(4×2+)m=12 m.
4 s~6 s内x3=8 m,
物体6 s内的位移x=x1+x2+x3=28 m.
做匀加速直线运动的物体,从某时刻起,在第3 s内和第4 s内的位移分别是21 m和27 m,求加速度和开始计时时的速度.
【解析】:x1=21 m,x2=27 m,T=1 s
据x2-x1=aT2得
a==m/s2=6 m/s2
物体在3 s末的速度
v==m/s=24 m/s
所以物体的初速度
v0=v-at=24 m/s-6 m/s2×3 s=6 m/s.
一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观测,第一节车厢通过他历时2 s,整列车通过他历时6 s,则这列火车的车厢有( )
A.3节 B.6节
C.9节 D.12节
【解析】:选C.由x=at2知,时间比t1∶t2=1∶3,则x1∶x2=1∶9,x2=9x1,C项正确.
图1-6-13
如图所示是一个物体的位移-时间图像,对物体运动情况的正确解释是( )
A.物体先沿一水平面滚动,然后沿斜面下滚,最后静止
B.物体开始静止,然后沿斜面下滚,最后静止
C.物体先以恒定的速度运动,然后逐渐变慢,最后静止
D.物体开始静止,然后向位移起点处运动,最后静止
为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成是匀加速直线运动),某人拍摄一张在同一底片上多次曝光的照片,如图1-6-12所示,如果拍摄时每隔2 s曝光一次,轿车车身总长为4.5 m,那么这辆轿车的加速度为( )
图1-6-12
A.1 m/s2 B.2.25 m/s2
C.3 m/s2 D.4.25 m/s2
【解析】:选B.据匀变速直线运动规律,Δx=x2-x1=aT2,读出x1、x2,代入即可计算.轿车总长4.5 m,相当于提示我们图中每一小格为1.5 m,由此可算出两段距离分别为x1=12 m和x2=21 m,又T=2 s,则a=== m/s2=2.25 m/s2.故选B.