某同学在开展研究性学习的过程中,利用加速度传感器研究质量为5kg的物体由静止开始做直线运动的规律,并在计算机上得到了前4s内物体加速度随时间变化的关系图象,如图所示.设第1s内运动方向为正方向,则物体( )
A.先向正方向运动,后向负方向运动
B.在第3s末的速度最大
C.在第3s末距离出发点最远
D.在第4s末的速度为3m/s
解题思路:由牛顿第二定律知:加速度方向与合外力方向相同,当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;否则做减速运动.根据加速度图象,分析物体的运动情况,即可判断速度最大、位移最大的时刻.根据a-t图象的“面积”大小等于速度变化量,求出第4s末物体的速度.
A、B、C分析物体的运动情况:在0-3s内物体沿正方向做加速运动,在3-4s内沿正方向做减速运动,故在第3s末物体的速度最大,在第4s末距离出发点最远.故AC错误,B正确.
D、a-t图象的“面积”大小等于速度变化量,则在前4s内物体速度的变化量△v等于前2s内速度变化量,为△v=2×
1+2
2×1m/s=3m/s,则第4s末的速度为v=2×1+
1
2×2×1=3m/s,故D正确.
故选:BD
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的图像.
考点点评: 本题关键有两点:一要正确分析物体的运动情况;二抓住a-t图象的“面积”求出速度的变化量,得到第4s末的速度.
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