一质点在平面上作匀变速曲线运动,在时间t=1s,t=2s,t=3s时,分别经过A、B、C三点,已知A、B之间的直线距离为4m,B、C之间的直线距离为3m,且直线AB与直线BC垂直,质点加速度的大小为( 

一质点在平面上作匀变速曲线运动,在时间t=1s,t=2s,t=3s时,分别经过A、B、C三点,已知A、B之间的直线距离为4m,B、C之间的直线距离为3m,且直线AB与直线BC垂直,质点加速度的大小为(  )
A. 3m/s2
B. 5m/s2
C. 6m/s2
D.
5
2
2
m/s2
物理人气:731 ℃时间:2019-08-22 08:41:45
优质解答
根据题意作出质点运动的轨迹图,
由于质点在平面内作匀变速曲线运动,因此质点的两个分运动分别为:
 沿 x轴方向为匀速直线运动:x=vxt,
沿 轴方向的匀变速直线运动:y=vyt−
1
2
at2当 t=1s时,质点在A位置,故A点坐标:(vx,vy
1
2
a

当 t=2s时,B坐标为(2vx,vy-2a)
当t=3s时,C坐标为(3vxvy
9a
2

令直线AB和直线BC的斜率分别为kAB,kBC
由于直线AB⊥直线BC
故有 kAB•kBC=-1
结合数学知识和A、B、C三点的坐标有:
yB−yA
xB−xA
×
yC−yB
xC−xB
=−1

即:
vy
3a
2
vx
×
vy
5a
2
vx
=−1

再由平面内两点间距离公式
代入A、B、C三点的坐标得:
(vy
3a
2
)
2
+v2x
=4

(vy
5a
2
)
2
+v2x
=5

综合上面三式可得:质点的加速度大小a=5m/s2
故选B
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