问题 计算题

一物体在斜面顶端由静止开始匀加速下滑,最初3 s内通过的位移为4.5 m,最后3s内通过的位移为10.5 m,求斜面的总长度.

答案

解:解法一:设物体在斜面上运动的加速度为a,运动的总时间为t,斜面的长度为x,除去后3s物体的位移为x',则

由题意得x-x'=10.5 m,③

由④得a=1 m/s2,由①②③及a=1 m/s2

解得t=5 s,x=12.5 m.

解法二:因为物体在后3s内中间时刻的速度等于后3s的平均速度,所以

由前3s内的位移可求得加速度为:

设物体由静止开始运动到后3s中间时刻的时间为t',则由

v=v0+ at得

所以物体在斜面上运动的总时间为:

t=t'+1.5 s=5s.

因此斜面总长度即物体在5s内下滑的距离为:

解法三:仿照解法二,可分别求出物体在前3s中间时刻与后3s中间时刻的速度:

物体在斜面上运动的加速度可由前3s求得

设物体由前3s中间时刻运动到后3s中间时刻的时间为△t,则由v=v0+at得:v2=v1+a△t.

所以

所以物体在斜面上运动的总时间t=1.5s+△t+1.5 s =5 s.

斜面的总长度为

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