解题思路:根据匀变速直线运动的速度时间公式求出质点的加速度.根据匀变速直线运动的平均速度公式求出质点的位移.根据速度时间公式以及位移公式求出物体减速到零的时间和位移,再根据位移公式求出返回的位移大小,从而得出质点的路程.
规定初速度的方向为正方向.
若物体做匀减速直线运动,10s后质点的速度方向与初速度方向相反,即速度为v1=-25m/s,则加速度为:
a1=
v1−v0
t=[−25−5/10]m/s2=-3m/s2;
速度从v0=10m/s减至零的位移为x1=
0−
v20
2a1=
0−52
2×(−3)m=[25/6]m,
10秒内的位移为:x2=v0t+[1/2at2=5×10-
1
2]×3×102=-100m
则路程为 S1=2|x1|+|x2|=2×[25/6]+100≈108.3m
若物体做匀加速直线运动,10s后质点的速度方向与初速度方向相同,即速度为v2=25m/s,则加速度为:
a2=
v2−v0
t=[25−5/10]m/s2=2m/s2;
10秒内的位移为:x3=v0t+[1/2at2=5×10+
1
2]×2×102=150m
则路程为 S2=x3=150m
答:若做匀减速直线运动,该质点运动的加速度是-3m/s2;10秒内的位移和路程分别为100m和108.3m;
若物体做匀加速直线运动,该质点运动的加速度是2m/s2;10秒内的位移和路程都为150m.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系;位移与路程.
考点点评: 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,要注意速度的方向有两种可能,不能漏解.