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  • 一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象即v-t圖象,恰好是與兩坐標(biāo)軸相切的四分之一圓弧,切點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,10 )和(20,0).如圖所示,則該質(zhì)點(diǎn)在這20s內(nèi)位移為_(kāi)m,該質(zhì)

    一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象即v-t圖象,恰好是與兩坐標(biāo)軸相切的四分之一圓弧,切點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,10 )和(20,0).如圖所示,則該質(zhì)點(diǎn)在這20s內(nèi)位移為_(kāi)_____m,該質(zhì)點(diǎn)在第10s末時(shí)的加速度大小為_(kāi)_____m/s2
    物理人氣:545 ℃時(shí)間:2019-12-07 10:16:22
    優(yōu)質(zhì)解答
    由圖線“面積”表示位移得:S=10×20?
    1
    4
    π×10×20
    m=43m
    該質(zhì)點(diǎn)在第10s末時(shí)的加速度大小為a.
    如圖所示,過(guò)10s對(duì)應(yīng)的圓弧上的B點(diǎn)作切線EF,設(shè)圓弧的半徑為R,由圖形方面考慮,易得
    sinθ=
    BC
    O′B
    R
    2
    R
    1
    2
    ,解得θ=30°由圖中幾何關(guān)系可知,△EOF~△O′CB,故
    tanθ=
    BC
    O′C
    OF
    OE

    因速度圖象的斜率表示加速度的大小,則
    a=tan∠OEF=
    OF
    OE
    =
    BC
    O′C

    由加速度的概念知:BC應(yīng)表示的是速度,O′C表示的是時(shí)間.
    在△O′BC中,BC=O′Bsinθ,因BC表示的是速度,故O′B=O′D=AO=10(m/s),BC=10?sin30°=5(m/s).
    在△O′BC中,O′C=O′Bcosθ,因O′C表示的是時(shí)間,故O′B=O′A=DO=20(s)
    O′C=20?cos30°=10
    3
    (s)
    所以加速度a=
    BC
    O′C
    5
    10
    3
    3
    6
    =0.29(m/s2
    故答案為:43,0.29.
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