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如图所示,在一光滑斜面上,有一小球以V0=5m/s沿斜面向上运动,经2s到达最高点,然后又沿斜面下滑,经3s到达斜面底端,已知小球在斜面上运动的加速度恒定,试求:(1)小球运动

一、题文

如图所示,在一光滑斜面上,有一小球以V0=5m/s 沿斜面向上运动,经2s到达最高点,然后又沿斜面下滑,经3s到达斜面底端,已知小球在斜面上运动的加速度恒定,试求:
(1)小球运动的加速度.
(2)小球到达斜面底端的速度.
(3)画出小球的V--t图象.

考点提示:加速度,匀变速直线运动

二、答案



(1)设小球的加速度为a,对向上运动的过程,有
a=
v-v0
t
=
0-5
2
m/s2=-2.5m/s2
负号表示加速度方向平行于斜面向下;
(2)设小球到达斜面底端的速度为V1,有
V1=at1=-2.5×3m/s=-7.5m/s,
负号表示速度方向平行于斜面向下.
(3)由于小球在斜面上运动的加速度恒定,那么在速度-时间图象中应该是一条倾斜的直线,
初速度为以5m/s,总共运动5s的时间,返回斜面底端时的速度为-7.5m/s,所以在初速度和末速度画一条直线就可以了.
如右图所示:
答:(1)小球运动的加速度为-2.5m/s2,方向平行于斜面向下.
(2)小球到达斜面底端的速度为-7.5m/s,方向平行于斜面向下.
(3)小球的V--t图象如右图所示.

三、考点梳理

知名教师分析,《如图所示,在一光滑斜面上,有一小球以V0=5m/s沿斜面向上运动,经2s到达最高点,然后又沿斜面下滑,经3s到达斜面底端,已知小球在斜面上运动的加速度恒定,试求:(1)小球运动》这道题主要考你对 加速度匀变速直线运动 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:加速度,匀变速直线运动

考点名称:加速度
  • 定义:
    在匀变速直线运动中,速度的变化量Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a表示。加速度即速度的变化率。


    物理意义:
    加速度是表示速度变化的快慢与改变方向的物理量。


    公式:
    ,加速度的国际制单位是米每二次方秒,符号m/s2

    方向:
    与速度变化Δv的方向一致,但不一定与v的方向一致,从加速度的产生上来说,加速度的方向与合外力的方向相同。

  • 方法与知识感悟:

    加速度、速度与速度变化率的区别和理解:
    ①加速度是描述速度变化快慢的物理量,不是描述速度大小的物理量,所以与速度的大小没有必然联系
    ②加速度实质是由物体的受力和物体的质量决定的.从运动学的角度来看,加速度由速度的变化与变化所用时间的比值来量度,说明加速度不是仅仅由速度的变化决定的;
    ③加速度的方向与速度的方向没有必然联系,但与速度变化的方向一致,其实质是与物体所受到的合外力方向一致.
    ④加速度即速度的变化率.速度的变化量大,速度的变化率不一定大,速度达最大时,速度的变化率可为零。

    例:
    在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是(      )
    A.加速度与速度无必然联系
    B.速度减小时,加速度也一定减小
    C.速度为零时,加速度也一定为零
    D.速度增大时,加速度也一定增大

    答案:A

考点名称:匀变速直线运动
  • 定义:
    在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动,即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。

    特点:
    a=恒量。

    匀变速直线运动规律(基本公式):
    速度公式:v=
    位移公式:x=
    速度平方公式:
    位移—平均速度关系式:x=

  • 匀变速直线运动的几个重要推论:

    1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量,即:S-S=S-S=…=SN-SN-1=ΔS=(此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论:Sn+m-Sn,其中Sn、Sn+m分别表示第n段和第(n+m)段相等时间内的位移,T为相等时间间隔。
    2. 某段时间内的平均速度,等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,即
    3. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v0和末速度v平方和一半的平方根,即vs/2

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