Question

15．一名宇航員在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落，測(cè)得在第5s內(nèi)的位移是18m，則（　�。�

• A． 物體在2 s末的速度是20 m/s
• B． 物體在第5 s內(nèi)的平均速度是3.6 m/s
• C． 物體在第2 s內(nèi)的位移是20 m
• D． 物體在5 s內(nèi)的位移是50 m

Answer 1

分析 第5s內(nèi)的位移等于5s內(nèi)的位移減去4s內(nèi)的位移，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出星球上的重力加速度．再根據(jù)位移時(shí)間公式h=$\frac{1}{2}$gt²求出速度和位移．

解答 解：第5s內(nèi)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、物體在2 s末的速度是：v=at₂=4×2=8 m/s．故A錯(cuò)誤；
B、在第5s內(nèi)的位移是18m，則平均速度：$\overline{v}=\frac{{x}_{5}}{t}=\frac{18}{1}=18$m/s．故B錯(cuò)誤；
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內(nèi)的位移：${x}_{1}=\frac{1}{2}a{t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×4×{1}^{2}=2$m
則物體在第2s內(nèi)的位移：△x=x₂-x₁=8-2=6m．故C錯(cuò)誤；
D、物體在5s內(nèi)的位移：$x=\frac{1}{2}a{t}_{5}^{2}=\frac{1}{2}×4×{5}^{2}=50$m．故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，注意星球上重力加速度和地球的重力加速度不同．