| 初速度为零的匀加速直线运动的比例式 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修1

第二章 匀变速直线运动的研究

2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系

初速度为零的匀加速直线运动的比例式

如图所示,可视为质点的子弹以初速度$v_{0}$垂直射入叠在一起的相同木板中,木板的厚度均为$d$,子弹恰好穿过第$11$块木板,已知子弹在木板中运动的总时间为$T$,且在各块木板中运动的加速度都相同。关于该子弹的运动,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

运动的加速度大小为$\\dfrac{24d}{T^{2}}$

","

初速度为$\\dfrac{20d}{T}$

","

穿过第$10$块所用时间为$\\dfrac{1}{11}T$

","

穿过第$10$块的平均速度为$\\dfrac{\\left( \\sqrt{22}+\\sqrt{11} \\right)d}{T}$

"]
[["D"]]

$\rm AB$.子弹恰好穿过第$11$块木板,根据逆向思维有$11d=\dfrac{1}{2}aT^{2}$$11d=\dfrac{v_{0}}{2}T$

解得$a=\dfrac{22d}{T^{2}}$$v_{0}=\dfrac{22d}{T}$,选项$\rm AB$错误;

$\rm C$.设穿过前$10$块所用时间为$t_{10}$,有$10d=v_{0}t_{10}-\dfrac{1}{2}at_{10}^{2}$

解得$t_{10}=\dfrac{11-\sqrt{11}}{11}T$

设穿过前$9$块所用时间为$t_{9}$,有$9d=v_{0}t_{9}-\dfrac{1}{2}at_{9}^{2}$

解得$t_{9}=\dfrac{11-\sqrt{22}}{11}T$

穿过第$10$块所用时间$\Delta t_{10}=t_{10}-t_{9}=\dfrac{\sqrt{22}-\sqrt{11}}{11}T$$\rm C$错误;

$\rm D$.穿过第$10$块的平均速度$\overline{v}=\dfrac{d}{\Delta t_{10}}=\dfrac{\left( \sqrt{22}+\sqrt{11} \right)d}{T}$$\rm D$正确。

故选:$\rm D$

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