题目
【题文】一个物体在水平面上向东运动,某时刻速度大小为20m/s ,然后开始减速,2 后该物体的速度减小为0,求物体的加速度大小及方向。.
【题文】一个物体在水平面上向东运动,某时刻速度大小为20
m/s
,然后开始减速,2
题目解答
答案
【答案】0.167m/s2,方向向西
.解析
考查要点:本题主要考查加速度的计算及方向的判断,涉及速度变化的矢量性及单位换算。
解题核心思路:
- 加速度公式:加速度$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$,其中$\Delta v = v_{\text{末}} - v_{\text{初}}$。
- 方向判断:加速度方向由速度变化的方向决定,需注意正负号的物理意义。
- 单位统一:时间单位需与速度单位匹配(秒)。
破题关键点:
- 速度变化的矢量性:末速度为$0$,初速度为$20 \, \text{m/s}$,速度变化为$-20 \, \text{m/s}$(方向向西)。
- 时间换算:$2 \, \text{分钟} = 120 \, \text{秒}$。
步骤1:确定速度变化量
初速度$v_{\text{初}} = 20 \, \text{m/s}$(向东),末速度$v_{\text{末}} = 0 \, \text{m/s}$,则速度变化:
$\Delta v = v_{\text{末}} - v_{\text{初}} = 0 - 20 = -20 \, \text{m/s}$
负号表示方向与初速度方向相反(即向西)。
步骤2:时间单位换算
题目中时间$2 \, \text{分钟}$需转换为秒:
$\Delta t = 2 \, \text{分钟} = 2 \times 60 = 120 \, \text{秒}$
步骤3:计算加速度
代入加速度公式:
$a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{-20}{120} = -0.167 \, \text{m/s}^2$
负号表示加速度方向与初速度方向相反(即向西),大小为$0.167 \, \text{m/s}^2$。