质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2 (各物理量均采用国际单位制单位),求该质点:
(1)前2秒内的平均速度大小
(2)第3秒内的位移
(3)任意相邻2秒内的位移差.
解:由关系式x=5t+t
2 可知:V
0=5m/s a=2m/s
2(1)前2s平均速度即为1s时的瞬间速度
由速度公式,则有:V=V
0+at=7m/s
(2)根据关系式x=5t+t
2,得到质点在前3s内的位移x
2=5×3+3
2(m)=24m,
前2s内的位移x
1=14m,
则第3s内的位移是x=x
2-x
1=10m.
(3)将x=5t+t
2 与匀变速直线运动的位移公式x=v
0t+
at
2对照,
得到初速度v
0=5m/s,加速度a=2m/s
2.
由推论△x=aT
2,得到任意相邻2s内的位移差△x=2×2
2m=8m.
答:(1)前2秒内的平均速度大小7m/s;
(2)第3秒内的位移10m;
(3)任意相邻2秒内的位移差8m.
分析:(1)由平均速度公式求解前2s内的平均速度.
(2)根据质点做直线运动的位移x与时间t的关系式x=5t+t
2,分别求出质点在前2s内与前3s内的位移,再求出第2s内的位移.求出第3秒内的位移,
(3)将x=5t+t
2 与匀变速直线运动的位移公式对照得到初速度v
0和加速度a,由推论△x=aT
2,研究任意相邻2s内的位移差.
点评:本题考查对匀变速直线运动位移公式的掌握程度和应用能力,以及对加速度的理解能力,常见题型.