Question

某同學(xué)在開展研究性學(xué)習(xí)的過程中，利用加速度傳感器研究質(zhì)量為5kg的物體由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并在計(jì)算機(jī)上得到了前4s內(nèi)物體加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，如圖所示．設(shè)第1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎�方向，則下列說法正確的是（　　）

A．物體先向正方向運(yùn)動(dòng)，后向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

B．物體在第3s末的速度最大

C．前4s內(nèi)合外力做的功等于前2s內(nèi)合外力做的功

D．物體在第4s末的動(dòng)能為22.5J

Answer 1

分析：由牛頓第二定律知：加速度方向與合外力方向相同，當(dāng)加速度方向與速度方向相同時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)；否則做減速運(yùn)動(dòng)．根據(jù)加速度圖象，分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即可判斷速度最大、位移最大的時(shí)刻．根據(jù)a-t圖象的“面積”大小等于速度變化量，求出第4s末物體的速度，即可求出動(dòng)能．

解答：解：A、由圖象可知，物體在0-3s內(nèi)物體沿正方向做加速運(yùn)動(dòng)，在3-4s內(nèi)沿正方向做減速運(yùn)動(dòng)，故在第3s末物體的速度最大，在第4s末距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確．
D、a-t圖象的“面積”大小等于速度變化量，則在前4s內(nèi)物體速度的變化量△v等于前2s內(nèi)速度變化量，由動(dòng)能定理得，前4s內(nèi)合外力做的功等于前2s內(nèi)合外力做的功；為△v=2×

1+2

2

×1m/s=3m/s，則第4s末的速度為v=3m/s，動(dòng)能為E_k=

1

2

mv²=

1

2

×5×3²=22.5J．故CD正確．
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一要正確分析物體的運(yùn)動(dòng)情況；二抓住a-t圖象的“面積”求出速度的變化量，得到第4s末的速度．