题目
以下四种运动形式中,加速度保持不变的运动是()。A. 抛体运动;B. 匀速圆周运动;C. 变加速直线运动;D. 单摆的运动.
以下四种运动形式中,加速度保持不变的运动是()。
A. 抛体运动;
B. 匀速圆周运动;
C. 变加速直线运动;
D. 单摆的运动.
题目解答
答案
A. 抛体运动;
解析
考查要点:本题主要考查对不同运动形式中加速度是否恒定的判断能力,需明确加速度恒定的条件(大小和方向均不变)。
解题核心思路:
- 抛体运动:仅受重力作用,加速度为重力加速度$g$,大小和方向均恒定。
- 匀速圆周运动:存在向心加速度,方向不断变化,故加速度不恒定。
- 变加速直线运动:加速度本身大小或方向随时间变化,不符合条件。
- 单摆运动:近似为简谐运动,加速度大小和方向随位移变化,故加速度不恒定。
破题关键点:
- 明确各运动形式的动力学特征,尤其是加速度的大小和方向是否变化。
选项分析
A. 抛体运动
抛体运动中,物体仅受重力作用,加速度始终为$g$(大小约为$9.8\ \text{m/s}^2$,方向竖直向下),大小和方向均恒定,符合题意。
B. 匀速圆周运动
虽然速率恒定,但速度方向不断变化,存在向心加速度$a = \frac{v^2}{r}$。向心加速度方向始终指向圆心,方向随时间改变,因此加速度不恒定。
C. 变加速直线运动
“变加速”意味着加速度的大小或方向随时间变化(例如加速度逐渐增大或减小),因此加速度不恒定。
D. 单摆的运动
单摆运动近似为简谐运动,加速度满足$a = -\frac{k}{m}x$(与位移$x$成正比,方向相反)。加速度大小和方向均随位移变化,因此加速度不恒定。