一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其v﹣t圖象恰好是與兩坐標(biāo)軸相切的四分之一圓弧,切點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,10)和(20,0).如圖所示,該質(zhì)點(diǎn)在20s內(nèi)的平均速度和10s末的加速度分別是(橢圓面積S=πab,其中a、b分別為橢圓半長(zhǎng)軸和半短軸)( 。

 

A.

2.15m/s m/s2

B.

2.15 m/s  m/s2

 

C.

5.49 m/s m/s2

D.

5.49 m/s  m/s2


考點(diǎn):

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像;平均速度.

分析:

由圖讀出速度的變化情況,分析物體的運(yùn)動(dòng)情況.速度圖象的斜率等于加速度.由圖線“面積”求出位移,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式及幾何關(guān)系求解.

解答:

解:①由圖線“面積”表示位移得:S=10×20﹣π×10×20m=43m

該質(zhì)點(diǎn)在20s內(nèi)的平均速度:

②該質(zhì)點(diǎn)在第10s末時(shí)的加速度大小為a=k=0.29m/s2

如圖所示,過(guò)10s對(duì)應(yīng)的圓弧上的B點(diǎn)作切線EF,設(shè)圓弧的半徑為R,由圖形方面考慮,易得:

sinθ===,解得θ=30°

由圖中幾何關(guān)系可知,△EOF~△O′CB,故:

tanθ==

因速度圖象的斜率表示加速度的大小,則:

a=tan∠OEF==

由加速度的概念知:BC應(yīng)表示的是速度,O′C表示的是時(shí)間.

在△O′BC中,BC=O′Bsinθ,因BC表示的是速度,故

O′B=O′D=AO=10(m/s)

BC=8・sin30°=4(m/s).

在△O′BC中,O′C=O′Bcosθ,因O′C表示的是時(shí)間,故O′B=O′A=DO=20(s)

O′C=20・cos30°=10(s)

所以加速度:a===m/s2

故選:B.

點(diǎn)評(píng):

本題關(guān)鍵抓住速度圖象的斜率表示加速度、“面積”表示位移來(lái)理解圖象的物理意義,并能結(jié)合幾何關(guān)系求解,難度較大.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn),電子在庫(kù)侖力作用下以順時(shí)針?lè)较蛞訯點(diǎn)為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng),線段MN為橢圓的長(zhǎng)軸,則電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(   )

A、在M點(diǎn)的速率最小

B、在電子從M點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能減小

C、電子從N點(diǎn)向M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)庫(kù)侖力做負(fù)功

D、電子在橢圓上經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)所受電場(chǎng)力最小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


19世紀(jì)初,愛因斯坦提出光子理論,使得光電效應(yīng)現(xiàn)象得以完美解釋,玻爾的氫原子模型也是在光子概念的啟發(fā)下提出的。關(guān)于光電效應(yīng)和氫原子模型,下列說(shuō)法正確的是(   )

A.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流

B.若某金屬的逸出功為W0,該金屬的截止頻率為

C.保持入射光強(qiáng)度不變,增大人射光頻率,金屬在單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)將減小

D.一群處于第四能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),將向外輻射六種不同頻率的光子

E.氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí),吸收光子的能量可以稍大于兩能級(jí)間能量差

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10kW,輸出電壓為400V,向距離較遠(yuǎn)的用戶供電,為了減少電能損失,使用2kv高壓輸電,最后用戶得到220V、9.5kW的電力,求:

(1)水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比

(2)輸電線路導(dǎo)線電阻R.

(3)用戶降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩兩端分別連接在固定框架上的A、B兩點(diǎn),細(xì)繩繞過(guò)光滑的輕小滑輪,重物懸掛于滑輪下,處于靜止?fàn)顟B(tài).若緩慢移動(dòng)細(xì)繩的端點(diǎn),則繩中拉力大小的變化情況是( 。

 

A.

只將繩的左端移向A′點(diǎn),拉力變

 

B.

只將繩的左端移向A′點(diǎn),拉力不變

 

C.

只將繩的右端移向B′點(diǎn),拉力變小

 

D.

只將繩的右端移向B′點(diǎn),拉力不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


有一質(zhì)量為2kg的小球串在長(zhǎng)為1m的輕桿頂部,輕桿與水平方向成θ=37°角.

(1)若靜止釋放小球,1s后小球到達(dá)輕桿底端,則小球到達(dá)桿底時(shí)它所受重力的功率為多少?

(2)小球與輕桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少?

(3)若在豎直平面內(nèi)給小球施加一個(gè)垂直于輕桿方向的恒力,靜止釋放小球后保持它的加速度大小1m/s2,且沿桿向下運(yùn)動(dòng),則這樣的恒力大小為多少?( g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2=10:1。原線圈輸人正弦交變電壓如圖所示,副線圈接人一阻值為22Ω 的電阻。下列說(shuō)法正確的是(   )

A、電阻中交變電流的方向每秒改變100次

B、原線圈中電流的有效值是0.14A

C、與電阻并聯(lián)的交流電壓表示數(shù)是22V

D、1min內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量是2.64× 103J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,光滑斜面固定在水平面上,第一次讓小球從斜面頂端A由靜止釋放,使小球沿斜面滑到底端B;第二次將小球從斜面頂端A沿水平方向拋出,使小球剛好落到斜面底端B。比較兩次小球的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(    )

A.第二次小球運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間更長(zhǎng)

B.第一次小球運(yùn)動(dòng)速度變化更快

C.第二次小球到達(dá)B點(diǎn)的速度更大

D.兩種情況小球到達(dá)B點(diǎn)的速度方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,圓心角為90°的光滑圓弧形軌道,半徑R為1.6 m,其底端切線沿水平方向。長(zhǎng)為的斜面,傾角為,其頂端與弧形軌道末端相接,斜面正中間有一豎直放置的直桿,現(xiàn)讓質(zhì)量為1 kg的物塊從弧形軌道的頂端由靜止開始滑下,物塊離開弧形軌道后剛好能從直桿的頂端通過(guò),重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)物塊滑到弧形軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大;

(2)直桿的長(zhǎng)度為多大。


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