做初速度为零的匀加速直线运动的物体在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点,则以下判断不正确的是( )A. 物体在A点的速度大小为((x)_(1)+(x)_(2))/(2T)B. 物体运动的加速度为((x)_(2)-(x)_(1))/((T)^2)C. 物体运动的加速度为((x)_(1))/((T)^2)D. 物体在B点的速度大小为(3(x)_(2)-(x)_(1))/(2T)
A. 物体在A点的速度大小为$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$
B. 物体运动的加速度为$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{{T}^{2}}$
C. 物体运动的加速度为$\frac{{x}_{1}}{{T}^{2}}$
D. 物体在B点的速度大小为$\frac{3{x}_{2}-{x}_{1}}{2T}$
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查匀变速直线运动的推论应用,包括中间时刻速度等于平均速度、连续相等时间的位移差与加速度关系、以及速度公式的综合运用。
解题核心思路:
- 利用中间时刻速度求A点速度(选项A);
- 通过连续相等时间的位移差计算加速度(选项B、C);
- 结合速度公式推导B点速度(选项D)。
破题关键点:
- 匀变速直线运动的推论是解题的核心工具;
- 明确第一个T时间的位移x₁和第二个T时间的位移x₂之间的关系,特别是位移差与加速度的关联。
选项A分析
中间时刻速度等于平均速度:
物体在第一个T时间内的平均速度为$\frac{x_1}{T}$,第二个T时间内的平均速度为$\frac{x_2}{T}$。
A点是第一个T时间的末时刻,此时速度等于两个时间的平均速度的平均值,即:
$v_A = \frac{\frac{x_1}{T} + \frac{x_2}{T}}{2} = \frac{x_1 + x_2}{2T}$
因此,选项A正确。
选项B、C分析
匀变速直线运动中,连续相等时间的位移差满足:
$\Delta x = x_2 - x_1 = aT^2$
解得加速度:
$a = \frac{x_2 - x_1}{T^2}$
因此,选项B正确,选项C错误(选项C错误地将加速度写为$\frac{x_1}{T^2}$)。
选项D分析
速度公式:
B点速度$v_B$可由A点速度$v_A$和加速度$a$计算:
$v_B = v_A + aT$
代入$v_A = \frac{x_1 + x_2}{2T}$和$a = \frac{x_2 - x_1}{T^2}$:
$v_B = \frac{x_1 + x_2}{2T} + \frac{x_2 - x_1}{T^2} \cdot T = \frac{x_1 + x_2}{2T} + \frac{x_2 - x_1}{T}$
通分后化简:
$v_B = \frac{x_1 + x_2 + 2x_2 - 2x_1}{2T} = \frac{3x_2 - x_1}{2T}$
因此,选项D正确。