問題詳情:
*、乙兩質點在同一時刻、從同一地點沿同一方向做直線運動.質點*做初速度為零,加速度大小為a1的勻加速直線運動.質點乙做初速度為v0,加速度大小為a2的勻減速直線運動至速度減為零後保持靜止.*、乙兩質點在運動過程中的位置x﹣速度v圖象如圖所示,虛線與對應的座標軸垂直.
(1)在x﹣v圖象中,圖線a表示哪個質點的運動?質點乙的初速度是多少?
(2)求質點*、乙的加速度大小a1、a2.
【回答】
考點:勻變速直線運動的圖像;勻變速直線運動的速度與位移的關係.
專題:運動學中的圖像專題.
分析:(1)根據圖象中速度隨位移的變化關係判斷哪個圖象是*的運動圖象,哪個是乙的圖象,再根據圖象直接讀出x=0時,乙的速度;
(2)分別對*和乙,根據運動學基本公式列式,聯立方程求解即可
解答: 解:(1)設運動過程中*、乙的速度分別為v1、v2,根據速度與位移關係有:
=2a1x1
得:x1=
可知其圖象應為拋物線,且開口向上,故圖線a表示質點*的運動
得:x2=
可知其圖象應為拋物線,且開口向下,故圖線b表示質點乙的運動,且當v2=v0時,x2=0,從圖象可知:v0=4m/s
(2)由圖象交點可知,v1=v2時兩質點的位移相同,且x=2m,有:
對質點*:v2=2a1x,
對質點乙:v2﹣=﹣2a2x
解得:=2(a1+a2)x,a1+a2=4m/s2
另據圖象可知當v1=6m/s,v2=2m/s時,兩質點的位移x′相同,有:
對質點*:=2a1x′
對質點乙:=﹣2a2x′
解得 a1=3a2
聯立可得:a1=3m/s2,a2=1m/s2
答:
(1)在x﹣v圖象中,圖線a表示點*的運動,質點乙的初速度是4m/s.
(2)質點*、乙的加速度大小a1、a2分別為3m/s2和a2=1m/s2.
點評:本題主要考查了運動學基本公式的直接應用,關鍵是要求同學們能根據圖象判斷出*乙的圖線,能夠從圖中得出有效信息.
知識點:勻變速直線運動的研究單元測試
題型:計算題