在距离斜坡底端10m的山坡上,一辆小车以4m/s的速度匀速向上行驶,经过5s后,小车又以2m/s的速度匀速向下行驶.设小车做直线运动且位移和运动方向都以沿斜坡向下为正方向,以小车出发点为坐标原点,以小车出发时刻为计时起点.试作出小车在20s内的x-t图象和v-t图象,并由图象再确定小车在20s末的位置.
问题描述:
在距离斜坡底端10m的山坡上,一辆小车以4m/s的速度匀速向上行驶,经过5s后,小车又以2m/s的速度匀速向下行驶.设小车做直线运动且位移和运动方向都以沿斜坡向下为正方向,以小车出发点为坐标原点,以小车出发时刻为计时起点.试作出小车在20s内的x-t图象和v-t图象,并由图象再确定小车在20s末的位置.
答
在前5s内小车运动的位移为:x1=v1t1=(-4)×5m=-20m,方向沿斜坡向上;
在后15s内小车运动的位移为:x2=v2t2=2×15m=30m,方向沿斜坡向下;
以小车的出发点作为坐标原点,在这20s内小车的x-t图象和v-t图象如图
由图可知小车在这20s内的位移x=10m,方向沿斜坡向下,即第20s末小车处于斜坡底端.
答:小车在20s内的x-t图象和v-t图象如图所示,由图可知小车在这20s内的位移x=10m,方向沿斜坡向下,即第20s末小车处于斜坡底端.
答案解析:结合位移时间图象的物理意义:图象表示物体的位置随时间的变化,图象上的任意一点表示该时刻的位置,图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向;分段解出前5s内的位移,后15s的位移.
考试点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
知识点:理解位移时间图象点和斜率的物理意义;理解好速度时间图象的点、线、面的物理意义.