MCAT物理:位移,速度和加速度

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例子问题

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问题1:位移,速度和加速度

一个2kg的物体悬挂在一根绳子上,绳子缠绕在一个无摩擦滑轮上,滑轮连接在天花板上,质量为0.01kg,半径为0.25m。绳子的另一端系在无质量的悬浮平台上,平台上可放置0.5kg的重物。当系统最初处于平衡状态时,随后将绳索切断到重量以上,随后通过拉动绳索将平台抬起。

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如果我们假设滑轮有内摩擦,平台的初始加速度和最终加速度随单个质量的变化是怎样的?

可能的答案:

初始加速度减小;最终加速度保持不变

初始加速度保持不变;最终加速度保持不变

初始加速度会减小;最终加速度保持不变

初始加速度减小;最终加速度会增大

正确答案:

初始加速度减小;最终加速度保持不变

解释

当绳子绕在滑轮上时,由于内摩擦,加速度较慢,因此平台的初始加速度较低。然而,一旦平台处于自由落体状态,重力加速度将保持在9.8米/秒不变2;因此,在两种情况下,平台的最终加速度是相同的。

问题1:位移,速度和加速度

赛跑运动员在三分钟内跑完一圈圆形跑道。轨道半径为210英尺。赛跑者绕着跑道匀速奔跑。

下列哪个陈述是正确的?

可能的答案:

赛跑者绕着跑道跑时从不加速

跑步者的平均速度是

跑步者的平均速度大于跑步者的平均速度

跑步者走过的总距离等于跑步者的总位移

正确答案:

跑步者的平均速度大于跑步者的平均速度

解释

这个问题可以帮助你了解位移和速度分别与距离和速度的关系。记住,跑步者在跑道上的同一点开始和停止,所以她的总位移是0英尺。

,跑步者的平均速度为。由于跑步者的平均速度大于她的平均速度,我们可以断定这是正确答案。她的平均速度是指她的距离,而不是位移,并且大于零。

记住这一点也很重要!由于跑步者在跑道上改变了方向,她根据自己在跑道上的位置相应地加速和减速。她做了有恒定的加速度。

问题1:运动

三个块(按从左到右的顺序:块A,块B,块C)被一个50N的力推着沿着无摩擦的水平面,这个力作用在块A上。

如果物体的质量由,下列哪一项最好地描述了两个物体加速度之间的关系?

可能的答案:

正确答案:

解释

这三个块在移动时必须保持接触,所以它们每个都有相同的速度和加速度,而不管它们的质量不同。所以,

问题1:位移,速度和加速度

一个人向北走两公里,然后向西走两公里。他的位移是多少?

  1. 4公里
  2. 西北4公里
  3. 西北2.8公里
  4. 西北8公里
  5. 这些都不是
可能的答案:

3.

2

4

5

1

正确答案:

3.

解释

选项3是正确的。回想一下,物理问题告诉你从哪里开始和结束。在计算位移时,唯一重要的是起点和终点。这名男子有效地沿着一个直角三角形的斜边行走,该三角形的每条边长为2公里。自2+ b2= c2,则4 + 4 = c2,正确的响应是根号8,为了清楚起见,还要加上位移方向。

问题1:位移,速度和加速度

一艘船以10节(每小时10海里)的速度向北直航10小时。当它航行时,稳定的风以5节的速度从东方吹来。如果舵手没有对风向进行修正,船将在哪里与起点进行比较?

  1. 在起点以北50海里处
  2. 在起点以北150海里处
  3. 在起点东北112海里处
  4. 在起点西北112海里处
  5. 以上皆非
可能的答案:

1

5

2

4

3.

正确答案:

4

解释

选项4是正确的。在物理学中,用图表表示问题通常是有帮助的。在这种情况下,被访者会画一个从南到北的10小时x 10节的矢量(通常指向一张纸的顶部)和一个50海里长的垂直矢量,从第一个矢量的箭头向左或向西投射。这样形成的直角三角形的斜边就是船在这些力作用下的实际路径。不用计算10000加2500海里的平方根2),很明显,选择4是唯一合理的。

问题1:位移,速度和加速度

一个物体向北移动150公里,然后向东移动500公里。总位移是__________

可能的答案:

574公里

650公里

522公里

350公里

正确答案:

522公里

解释

要求总位移,用毕达哥拉斯定理求北移和东移的矢量和。





请注意,位移不同于行驶总距离(也就是650公里)。

问题1:位移,速度和加速度

物体以恒定速度v从位置X移动1,静止2秒,静止3秒,然后以恒定速度v返回到初始位置X2四秒钟后。下面哪个表示v的速度2

可能的答案:

正确答案:

解释

因为物体走同样的距离需要两倍的时间,v的大小2是v的一半1。还要注意的是,物体的方向颠倒了(速度是一个矢量),所以v2一定是负的,关于v1

V = d/t

v1= d / 2

v2= - d / 4

v2= (1/2) v1

问题2:位移,速度和加速度

通过在x轴上绘制时间,在y轴上绘制速度,可以将下面的运动绘制成图形。一个物体在三秒内均匀加速,然后在接下来的三秒内稳定地增加加速度。它在接下来的两秒内保持匀速。下列哪项是不正确的?

可能的答案:

斜率在第3秒到第6秒之间是恒定的

在第6秒到第8秒之间斜率为0

斜率在第1秒到第3秒之间是恒定的

曲线下的面积等于位移

正确答案:

斜率在第3秒到第6秒之间是恒定的

解释

在第3秒到第6秒之间,物体的加速度增加。在速度与时间的关系图上,这将转化为非线性曲线。

在第1秒到第3秒之间,加速度是恒定的,并且会导致线性速度-时间关系。当物体以恒定速度运动时,与斜率相关的加速度为零。

问题2:位移,速度和加速度

对于在地球上沿抛物线运动的抛射物,下列哪项是正确的?(忽略风阻力。)

可能的答案:

物体的加速度是恒定的

物体的加速度为零

合力与抛物在任意时刻的轨迹相切

作用在物体上的合力为零

正确答案:

物体的加速度是恒定的

解释

加速度等于重力加速度(约10m /s2),当弹丸在空中时是恒定的。作用在物体上的力由其质量和重力加速度的乘积给出,并且也是恒定的。

问题1:位移,速度和加速度

一个粒子以递减的速度向右运动。下列哪项表示加速度的方向?

可能的答案:

正确答案:

解释

由于粒子在减速,加速度将在运动的相反方向。粒子向右运动,因此它的加速度一定是向左的。

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