Question

3．一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（　　）

• A． 物体在2 s末的速度是20 m/s
• B． 物体在第5 s内的平均速度是18m/s
• C． 物体在第2 s内的位移是20 m
• D． 物体在5 s内的位移是50 m

Answer 1

分析 第5s内的位移等于5s内的位移减去4s内的位移，根据自由落体运动的位移时间公式求出星球上的重力加速度．再根据位移时间公式h=$\frac{1}{2}$gt²求出速度和位移．

解答 解：第5s内的位移是18m，有：$\frac{1}{2}$gt₁²-$\frac{1}{2}$gt₂²=18m，
t₁=5s，t₂=4s，
解得：g=4m/s²．
A、物体在2 s末的速度是：v=at₂=4×2=8 m/s．故A错误；
B、在第5s内的位移是18m，则平均速度：$\overline{v}=\frac{{x}_{5}}{t}=\frac{18}{1}=18$m/s．故B正确；
C、前2s的位移：${x}_{2}=\frac{1}{2}a{t}_{2}^{2}=\frac{1}{2}×4×{2}^{2}=8$m
第1s内的位移：${x}_{1}=\frac{1}{2}a{t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×4×{1}^{2}=2$m
则物体在第2s内的位移：△x=x₂-x₁=8-2=6m．故C错误；
D、物体在5s内的位移：$x=\frac{1}{2}a{t}_{5}^{2}=\frac{1}{2}×4×{5}^{2}=50$m．故D正确．
故选：BD

点评 解决本题的关键掌握自由落体运动的规律，注意星球上重力加速度和地球的重力加速度不同．