题目
一个小球以5m/s速度开始向前滚动,并且均匀减速,4s后小球停止滚动.(1)小球的滚动速度平均每秒减少多少?(2)小球滚动5m约用了多少秒(结果保留小数点后一位)?(提示:匀变速直线运动中,每个时间段内的平均速度.v(初速度与末速度的算术平均数)与路程s,时间t的关系为s=.vt).
一个小球以5m/s速度开始向前滚动,并且均匀减速,4s后小球停止滚动.
(1)小球的滚动速度平均每秒减少多少?
(2)小球滚动5m约用了多少秒(结果保留小数点后一位)?
(提示:匀变速直线运动中,每个时间段内的平均速度.v(初速度与末速度的算术平均数)与路程s,时间t的关系为s=.vt)
题目解答
答案
【解答】解:(1)
| 5+0 |
| 4 |
故小球的平均滚动速度是1.25小m/s;
(2)球滚动到5m时约用了xs,
依题意,得:x•
| 5+(5-1.25x) |
| 2 |
整理得:x2-8x+8=0,
解得:x=4±2
| 2 |
∵x<4,
∴x=4-2
| 2 |
故小球滚动5m用了1.2秒..
解析
考查要点:本题主要考查匀变速直线运动的速度变化率及路程计算,涉及平均速度公式的应用。
解题思路:
- 第(1)题:通过匀减速运动的速度变化特性,计算速度的平均减少量。关键点是总速度变化量除以时间。
- 第(2)题:利用匀变速运动中路程与时间的关系建立方程,需注意小球在4秒内停止的隐含条件,关键点是正确表达平均速度并解二次方程。
第(1)题
小球初速度为$5$ m/s,4秒后速度减为$0$,总速度变化量为$5 - 0 = 5$ m/s。
平均每秒减少的速度为:
$\frac{5}{4} = 1.25 \, \text{m/s}$
第(2)题
设小球滚动$5$ m用时$x$秒。
- 确定末速度:匀减速每秒减少$1.25$ m/s,$x$秒后的速度为$5 - 1.25x$。
- 计算平均速度:初速度与末速度的平均值为$\frac{5 + (5 - 1.25x)}{2} = \frac{10 - 1.25x}{2}$。
- 建立路程方程:路程$s = \text{平均速度} \times \text{时间}$,即:
$x \cdot \frac{10 - 1.25x}{2} = 5$ - 化简方程:
$10x - 1.25x^2 = 10 \quad \Rightarrow \quad x^2 - 8x + 8 = 0$ - 求解方程:
$x = \frac{8 \pm \sqrt{32}}{2} = 4 \pm 2\sqrt{2}$ - 筛选合理解:因$x < 4$,故取$x = 4 - 2\sqrt{2} \approx 1.2$秒。