题目:一物体做匀加速直线运动,初速度为v0,加速度为a,求:
1. 物体在t秒内的位移
答案:位移为x = v0t + 1/2at²
例题:一物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为2m/s²,求它在前3秒内的位移。
答案:根据公式x = v0t + 1/2at²,可得在前3秒内的位移为x = 0 + 1/2 × 2 × 3² = 9m
题目:一物体做匀减速直线运动,初速度为v0,加速度为a,求:
1. 物体在t秒末的速度
答案:根据公式v = v0 - at,可得物体在t秒末的速度为v = v0 - at
例题:一物体以15m/s的速度开始做匀减速直线运动,加速度为-2m/s²,求它在停止前1s内的速度。
答案:根据公式v = v0 - at,可得物体在停止前1s内的速度为v = 15 - ( - 2) × 1 = 17m/s
题目:一物体做匀速圆周运动,半径为R,向心加速度为a,求:
1. 物体在t秒内的弧长
答案:根据公式s = a(t/r)²πR,可得物体在t秒内的弧长为s = a(t/r)²πR
例题:一物体以速度v=πR/T做匀速圆周运动,半径为R,向心加速度为a,求它在t秒内的弧长。
答案:根据公式s = a(t/r)²πR,可得物体在t秒内的弧长为s = πa(t/R)²πR
题目:一物体做简谐运动,振幅为A,周期为T,求:
1. 在任意时刻物体的位移和速度
答案:根据简谐运动的定义,物体的位移和速度与时间的关系可以用正弦或余弦函数表示。具体来说,物体的位移可以用x = A·sin(ωt + φ)表示,而速度可以用v = A·cos(ωt + φ)表示。其中A是振幅,T是周期,ω是圆频率(角频率),φ是初始相位。
例题:一物体以振幅A=5cm、周期T=4s做简谐运动。已知初始相位为φ=π/6,求任意时刻物体的位移和速度。
答案:根据上述公式,物体的位移可以用x = 5cm·sin(π·4/4 + π/6)表示,速度可以用5cm·cos(π·4/4 + π/6)表示。例如在t=2s时刻的位移和速度分别为x=3.78cm和v=-3.78cm/s。
【例题】:
某物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第2秒内的位移为6米,求:
1.物体的加速度大小;
2.物体在5秒内的位移大小。
【分析】:
第$2s$内的位移等于前$2s$内的位移减去前$1s$内的位移,根据匀变速直线运动的位移时间公式即可求解。
【解答】:
1.根据匀变速直线运动的规律,第$2s$内的位移等于前$2s$内的位移减去前$1s$内的位移,即:$x_{2} = \frac{1}{2}at^{2} - \frac{1}{2}a(t - 1)^{2}$代入数据得:$6 = \frac{1}{2}a \times 4 - \frac{1}{2}a \times 1$解得:$a = 4m/s^{2}$
2.物体在$5s$内的位移大小等于前$5s$内的位移减去前$4s$内的位移,即:$x_{5} = \frac{1}{2}at^{2} - \frac{1}{2}a(t - 5)^{2}$代入数据得:$x_{5} = 47m$
【答案】:
1.物体的加速度大小为$4m/s^{2}$;
2.物体在$5s$内的位移大小为$47m$。
高一物理应用题及答案和相关例题常见问题
例题:
质量为2kg的物体,在水平恒力作用下,在光滑水平面上移动了3m,水平恒力做功为6J,则下列结论正确的是( )
A. 物体动能增加了6J
B. 物体动能的变化为6J
C. 物体速度的变化为6m/s
D. 物体速度的变化为6J
答案:A
分析:
根据动能定理,有:$W = \Delta E_{k}$,解得物体动能增加了$6J$,故A正确,B错误;
由于水平恒力不做功,所以物体速度不变,故CD错误。
相关应用题:
一质量为$m$的小球从高为$H$处自由下落,当它着地时的动能为多大?
分析:
小球从高为$H$处自由下落,根据机械能守恒定律可求得小球落地时的动能。
解答:
小球下落过程中机械能守恒,取地面为零势能面,则小球下落的高度为:$H = \frac{1}{2}mv^{2}$,解得小球落地时的动能为:$E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2} = \frac{mgH}{2}$。
