(6分)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t…——2016 高考物理第 3 题答案解析

2016_新课标III卷

2016 全国 第 3 题 解答题 区分题
2016_新课标III卷

3.(6分)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为(  )A $\frac { 2 s } { t ^ { 2 } }$ B $\frac { \mathsf { s } } { \mathsf { t } ^ { 2 } }$ C $\frac { 3 { \tt s } } { 2 \mathrm { t } ^ { 2 } }$ D $\frac { 4 \mathsf { s } } { \mathsf { t } ^ { 2 } }$

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【考点】1E:匀变速直线运动的位移与时间的关系;1F:匀变速直线运动的速度与位移的关系;64:动能

【专题】31:定性思想;43:推理法;52D:动能定理的应用专题

【分析】根据动能的变化可求出初末速度间的关系,再根据平均速度公式可求出平均速度,则由位移公式即可明确速度与位移时间的关系,再由加速度的定义即可求出质点的加速度。

【解答】解:设质点的初速度为v,则动能 $\mathsf { E } _ { \mathsf { k } 1 } { = } \frac { 1 } { 2 } \mathsf { m } \mathsf { v } ^ { 2 }$ ,由于末动能变为原来的9倍,则可知,末速度为原来的3倍,故 $\tt { v } ^ { \prime } = 3 \tt { v }$

故平均速度 $\scriptstyle { \overline { { \boldsymbol { v } } } } = { \frac { \boldsymbol { v } + 3 \mathbf { v } } { 2 } } = 2 \mathbf { v } ;$

根据位移公式可知: $\overline { { \mathrm { { v } } } } = \frac { \mathsf { s } } { \mathsf { t } }$

联立解得: $v = \frac { \mathsf { s } } { 2 \mathsf { t } }$

根据加速度定义可知 $a = \frac { \Delta v } { \frac { \Delta } { t } } = \frac { 3 v - v } { t } = \frac { 2 \times \frac { s } { 2 t } } { t } = \frac { s } { t ^ { 2 } }$ ,故B正确,ACD错误。

【点评】本题考查动能以及运动学规律的问题,要注意明确动能变为9倍所隐含的信息,从而求出速度关系,同时还要注意应用平均速度公式。

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