题目
有一质点沿x轴做直线运动,t时刻的坐标为x=1.5t2-2t(Sl)。试求:(1)第2秒内的平均速度;(2)第2秒末的瞬时速度;(3)第1秒内的路程。
有一质点沿x轴做直线运动,t时刻的坐标为x=1.5t2-2t(Sl)。试求:
(1)第2秒内的平均速度;
(2)第2秒末的瞬时速度;
(3)第1秒内的路程。
(1)第2秒内的平均速度;
(2)第2秒末的瞬时速度;
(3)第1秒内的路程。
题目解答
答案
解:匀变速直线运动的位移x=v0t+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
t时刻的坐标为x=1.5t2-2t,则v0=-2m/s,a=3m/s2
t1=1s时的速度v1=v0+at1=-2m/s+3×1m/s=1m/s
t2=2s时的速度v2=v0+at2=-2m/s+3×2m/s=4m/s
(1)第2秒内的平均速度$\overline{v}=\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}=\frac{1+4}{2}$m/s=2.5m/s
(2)第2s末的瞬时速度v2=4m/s
(3)设t'时刻的速度为0,则0=v0+at',代入数据解得:t'=$\frac{2}{3}$s
t'内的位移x1=v0t'+$\frac{1}{2}at'^{2}$=-2×$\frac{2}{3}$m+$\frac{1}{2}×3×(\frac{2}{3})^{2}$m=-$\frac{2}{3}$m
在t″=1s-t'=1s-$\frac{2}{3}$s=$\frac{1}{3}$s内质点做初速度为零的匀加速直线运动,位移x2=$\frac{1}{2}at{″}^{2}=\frac{1}{2}×3×(\frac{1}{3})^{2}$m=$\frac{1}{6}$m
第1s内的路程s=|x1|+x2=|-$\frac{2}{3}$|m+$\frac{1}{6}$m=$\frac{5}{6}$m
答:(1)第2秒内的平均速度是2.5m/s;
(2)第2秒末的瞬时速度是4m/s;
(3)第1秒内的路程是$\frac{5}{6}$m。
t时刻的坐标为x=1.5t2-2t,则v0=-2m/s,a=3m/s2
t1=1s时的速度v1=v0+at1=-2m/s+3×1m/s=1m/s
t2=2s时的速度v2=v0+at2=-2m/s+3×2m/s=4m/s
(1)第2秒内的平均速度$\overline{v}=\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}=\frac{1+4}{2}$m/s=2.5m/s
(2)第2s末的瞬时速度v2=4m/s
(3)设t'时刻的速度为0,则0=v0+at',代入数据解得:t'=$\frac{2}{3}$s
t'内的位移x1=v0t'+$\frac{1}{2}at'^{2}$=-2×$\frac{2}{3}$m+$\frac{1}{2}×3×(\frac{2}{3})^{2}$m=-$\frac{2}{3}$m
在t″=1s-t'=1s-$\frac{2}{3}$s=$\frac{1}{3}$s内质点做初速度为零的匀加速直线运动,位移x2=$\frac{1}{2}at{″}^{2}=\frac{1}{2}×3×(\frac{1}{3})^{2}$m=$\frac{1}{6}$m
第1s内的路程s=|x1|+x2=|-$\frac{2}{3}$|m+$\frac{1}{6}$m=$\frac{5}{6}$m
答:(1)第2秒内的平均速度是2.5m/s;
(2)第2秒末的瞬时速度是4m/s;
(3)第1秒内的路程是$\frac{5}{6}$m。
解析
步骤 1:确定质点的运动方程
质点沿x轴做直线运动,其坐标随时间变化的方程为x=1.5t^{2}-2t。根据匀变速直线运动的位移公式x=v_0t+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$,可以确定质点的初速度v_0和加速度a。
步骤 2:计算第2秒内的平均速度
第2秒内的平均速度等于第2秒内质点的位移除以时间间隔。首先计算第1秒末和第2秒末的位移,然后求出位移差,最后除以时间间隔1秒。
步骤 3:计算第2秒末的瞬时速度
第2秒末的瞬时速度等于质点在第2秒末的速度。根据速度公式v=v_0+at,代入t=2s,计算出瞬时速度。
步骤 4:计算第1秒内的路程
第1秒内的路程等于质点在第1秒内运动的总距离。首先确定质点在第1秒内是否改变方向,然后计算出质点在第1秒内的位移,最后求出路程。
质点沿x轴做直线运动,其坐标随时间变化的方程为x=1.5t^{2}-2t。根据匀变速直线运动的位移公式x=v_0t+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$,可以确定质点的初速度v_0和加速度a。
步骤 2:计算第2秒内的平均速度
第2秒内的平均速度等于第2秒内质点的位移除以时间间隔。首先计算第1秒末和第2秒末的位移,然后求出位移差,最后除以时间间隔1秒。
步骤 3:计算第2秒末的瞬时速度
第2秒末的瞬时速度等于质点在第2秒末的速度。根据速度公式v=v_0+at,代入t=2s,计算出瞬时速度。
步骤 4:计算第1秒内的路程
第1秒内的路程等于质点在第1秒内运动的总距离。首先确定质点在第1秒内是否改变方向,然后计算出质点在第1秒内的位移,最后求出路程。