高中 | 匀变速直线运动的速度位移公式 题目答案及解析

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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

匀变速直线运动的速度位移公式

如图所示,一小滑块沿足够长的斜面以初速度$v_{0}$向上做匀变速运动,依次经$A$$B$$C$$D$到达最高点$E$,已知$AB=BD=6\;\rm m$$BC=1\;\rm m$,滑块从$A$$C$和从$C$$D$所用的时间都是$2\;\rm s$,设滑块经$B$$C$时的速度分别为$v_{B}$$v_{C}$,则$(\qquad)$

["

$v_{C}=3\\;\\rm m/s$

","

$v_{B}=8\\;\\rm m/s$

","

$DE=3\\;\\rm m$

","

$D$$E$所用时间为$4\\;\\rm s$

"]
[["AD"]]

$\rm A$、物体在$A$点时的速度大小为$v_{0}$,加速度为$a$,则从$A$$C$$x_{AC}=v_{0}t_{1}+\dfrac{1}{2}at_{1}^{2}$

$7=v_{0} \times 2+\dfrac{1}{2}a \times 2^{2}$

物体从$A$$D$$x_{AD}=v_{0}t_{2}+\dfrac{1}{2}at_{2}^{2}$

$12=v_{0} \times 4+\dfrac{1}{2}a \times 4^{2}$

由①②解得$a=- \dfrac{1}{2}\ \text{m/s}^{\text{2}}$

$v_{0}=4\;\rm m/s$

根据速度公式$v_{t}=v_{0}+at$

可得$v_{C}=4-\dfrac{1}{2} \times 2\;\rm \text{m/s}=3\;\rm \text{m/s}$

$\rm A$正确;

$\rm B$、从$A$$B$$v_{B}^{2}-v_{0}^{2}=2ax_{AB}$

解得$v_{B}=\sqrt{10}\;\rm \text{m/s}$

$\rm B$错误;

$\rm C$、根据速度公式$v_{t}=v_{0}+at$

可得$v_{D}=v_{0}+at_{2}=4-\dfrac{1}{2} \times 4\;\rm \text{m/s}=2\;\rm \text{m/s}$

则从$D$$E$$v_{E}^{2}-v_{D}^{2}=2ax_{DE}$

$x_{DE}=\dfrac{v_{E}^{2}-v_{D}^{2}}{2a}=\dfrac{\begin{array}{r}-2^{2} \end{array}}{- 2 \times \dfrac{1}{2}}\;\rm m=4\;\rm m$

$\rm C$错误;

$\rm D$、根据速度与时间关系$v_{t}=v_{0}+at$

可得从$D$$E$的时间为$t_{DE}=\dfrac{v_{E}-v_{D}}{- a}=\dfrac{0-2}{- \dfrac{1}{2}}\ \text{s}=4\;\rm \text{s}$

$\rm D$正确。

故选:$\rm AD$

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