题目:
一物体做匀加速直线运动,初速度为v0,加速度为a,求:
1. 物体在t秒末的速度v
2. 物体在t秒内的位移x
3. 物体在前2秒内的位移x2
4. 物体在第2秒内的位移x2'
相关例题:
【例题】
一物体做初速度为0的匀加速直线运动,求:
1. 物体在t秒末的速度v
2. 物体在t秒内的位移x
3. 物体在前2秒内的位移x2
4. 物体在第2秒内的位移x'2
【解析】
根据匀变速直线运动的速度公式v = v0 + at,可以求出物体在t秒末的速度v。
根据匀变速直线运动的位移公式x = v0t + 1/2at²,可以求出物体在t秒内的位移x。
对于前2秒内的位移x2,也可以使用位移公式求解。
对于第2秒内的位移x'2,可以先求出前2秒内的位移减去前1秒内的位移。
【答案】
1. v = at
2. x = 1/2at² + v0t
3. x2 = 1/2at² + v0(t-1) + 1/2a(t-1)² - v0t = 1/2a(t²-t)
4. x'2 = x2 - x1 = 1/2a(t²-1) = (t²-1)/2a
注意:对于初速度为0的匀加速直线运动,加速度a可以直接代入公式中。而对于初速度不为0的情况,需要先求出加速度再代入公式中。
题目:一物体做匀加速直线运动,初速度为5m/s,加速度为2m/s^2,求物体在任1秒内的位移。
解:物体在第n秒内的位移可以通过前n秒的位移减去前n-1秒的位移得到。
根据匀变速直线运动的位移公式:s = v0t + 1/2at^2,可得:
第n秒内的位移s = 5(n-1/2) + 2(n-1) = (7n - 3)/2m
所以,物体在任1秒内的位移为(7n - 3)/2m。
例题:一物体做初速度为0的匀加速直线运动,求物体在任意一秒内的位移。
解:根据匀变速直线运动的位移公式,可得物体在任意一秒内的位移为:
s = at^2/2 = 2m
所以,物体在任意一秒内的位移为2m。
高一物理运动题和相关例题常见问题
一、关于匀变速直线运动的位移与时间的关系
问题:一个物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,2s后速度的大小变为10m/s。求在这2s内的任一时刻,物体的速度可能小于4m/s吗?
例题:一物体做初速度为零的匀加速直线运动,它在第1s内的位移为x1=0.7m,求它在前3s内的位移。
二、关于自由落体运动
问题:自由落体运动的物体在最后1s内的位移为50m,求物体下落的高度。
例题:一物体从高处自由下落,经过一电线杆时用了0.2s,经过电线杆处的速度是多大?电线杆离该物体下落点有多远?
三、关于竖直上抛运动
问题:竖直上抛运动在上升过程中,当重力对物体做功-2J时,物体的动能和重力势能如何变化?
例题:一个质量为m的物体从高h处竖直上抛,不计空气阻力,经时间t回到出发点。求此过程中重力对物体做功的平均功率。
常见问题解答:
一、匀变速直线运动的位移与时间的关系中,速度大小变化时,物体可能做匀变速直线运动吗?
答:可能。因为加速度不变,所以物体做匀变速直线运动。
二、自由落体运动中最后1s内的位移是50m,求物体下落的高度。
答:根据自由落体运动的规律,有:$h = frac{1}{2}gt^{2}$
代入数据得:$50 = frac{1}{2} times 10 times 1^{2}$解得:$t = 2s$
所以下落高度为:$h = frac{1}{2}gt^{2} = frac{1}{2} times 10 times 2^{2} = 20m$
三、竖直上抛运动中,重力对物体做功的平均功率如何求解?
答:根据平均功率的公式有:$overset{―}{P} = frac{W}{t}$其中重力做功$W = mgh$代入数据可得:$overset{―}{P} = frac{mgh}{t + frac{1}{2}gt}$注意此过程中重力做功为零。