一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m-s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的( )A.速度变化的大小可能小于4 m-sB.速度变化的大小可能大于10 m-sC.加速度的大小可能小于4 m/sD.加速度的大小可能大于10 m/s
一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的正确答案是:B、D。以下是详细解析:
本题主要考察匀变速直线运动的速度变化量和加速度的计算,以及矢量运算的注意事项。
需要明确速度、速度变化量和加速度都是矢量,有大小和方向。题目中给出的初速度和末速度都是大小,没有方向,因此需要考虑两种情况:
情况一:末速度与初速度方向相同
初速度 v_{0} = 4\
ext{ }m/s
末速度 v = 10\
ext{ }m/s
时间间隔 t = 1\
ext{ }s
根据速度变化量的定义,有:
\\Delta v = v - v_{0} = 10 - 4 = 6\
ext{ }m/s
速度变化量的大小为6 m/s,方向与初速度方向相同。
再根据加速度的定义,有:
a = \\frac{\\Delta v}{t} = \\frac{6}{1} = 6\
ext{ }m/s{2}
加速度的大小为6 m/s²,方向与初速度方向相同。
情况二:末速度与初速度方向相反
初速度 v_{0} = 4\
ext{ }m/s
末速度 v = -10\
ext{ }m/s(负号表示方向与初速度方向相反)
时间间隔 t = 1\
ext{ }s
根据速度变化量的定义,有:
\\Delta v = v - v_{0} = -10 - 4 = -14\
ext{ }m/s
速度变化量的大小为14 m/s,方向与初速度方向相反。
再根据加速度的定义,有:
a = \\frac{\\Delta v}{t} = \\frac{-14}{1} = -14\
ext{ }m/s{2}
加速度的大小为14 m/s²,方向与初速度方向相反。
综合以上两种情况,可以看出:
速度变化量的大小可能小于4 m/s(错误,因为最小也是6 m/s,在情况一下),也可能大于10 m/s(正确,在情况二下为14 m/s)。
加速度的大小可能小于4 m/s²(错误,因为最小也是6 m/s²,在情况一下),也可能大于10 m/s²(正确,在情况二下为14 m/s²)。
正确答案是B、D。
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