考查要点:本题主要考查匀变速直线运动中加速度的计算,以及对速度方向变化的理解。
解题核心思路:
加速度公式:$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$,需注意速度变化的方向。
方向判断:加速度方向由速度变化的方向决定,需结合初、末速度的方向分析。
破题关键点:
第一问:明确球从静止加速到$30 \, \text{m/s}$的过程,时间已知。
第二问:注意球被挡出后速度方向与原运动方向相反,需正确计算速度变化量。
第(1)题
已知条件:
初速度 $v_0 = 0$,末速度 $v = 30 \, \text{m/s}$
作用时间 $t = 0.1 \, \text{s}$
计算加速度:
$a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{30 - 0}{0.1} = 300 \, \text{m/s}^2$
方向分析:
速度从$0$增加到$30 \, \text{m/s}$,速度变化方向与初速度方向相同,因此加速度方向与初速度方向相同。
第(2)题
已知条件:
初速度 $v_0 = 30 \, \text{m/s}$(与原运动方向一致)
末速度 $v = -10 \, \text{m/s}$(反弹后方向相反)
接触时间 $t = 0.1 \, \text{s}$
计算加速度:
$a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{-10 - 30}{0.1} = -400 \, \text{m/s}^2$
方向分析:
速度变化量为$-40 \, \text{m/s}$,方向与原运动方向相反,因此加速度方向与原速度方向相反。