- 匀变速直线运动的位移与速度的关系
- 共1087题
物体由A点自由落下,经B点到达C点,已知物体经过B点的速度是到达C点速度的2/3,B点和C点之间的距离是1m.求:
(1)物体经过C点速度大小是多少?
(2)物体从A点到达B点经历的时间?
正确答案
(1)Vc2-Vb2=2gHBCvb=vcVc=6m/s
故物体经过C点速度大小是6m/s.
(2)vb=vc=gt
t=0.4s
故物体从A点到达B点经历的时间是0.4s.
汽车进站关闭发动机做匀减速直线运动,当滑行x1=300m时,速度恰好减为初速度的一半,接着又滑行了t2=20s才停止.求:汽车滑行的总时间t,关闭发动机时的速度vo和总位移x.
正确答案
设初速度为v0,加速度大小为a,则
速度恰好减为初速度的一半的过程中有:-v0=at1
2ax1=()2-v02
后一半过程中有:0-=at2
带入数据解得:v0=20m/s,a=-0.5m/s2,t1=20s
所以总时间t=t1+t2=40s
总位移为:x ==
m=400m
答:汽车滑行的总时间t为40s,闭发动机时的速度v0为20m/s,总位移x为400m.
一辆汽车在平直公路上匀速行驶,速度大小为v0=5m/s,关闭油门后汽车的加速度为a=-0.4m/s2.求:
(1)关闭油门后到汽车位移x=30m所经历的时间t1.
(2)汽车关闭油门后t2=20s内滑行的距离.
正确答案
(1)由匀变速直线运动规律可得x=v0t+at2,
把x=30m、v0=5m/s、
a=-0.4m/s2代入式中可求得t1=10s t2=15s(舍去)
故关闭油门后到汽车位移x=30m所经历的时间为10s.
(2)汽车停止时间 t′==
s=12.5s<20s
所以在20s内汽车通过的位移为:S==
s=31.25m
故汽车关闭油门后t2=20s内滑行的距离为31.25m.
如图,甲、乙两同学在直跑道上练习4×100m接力,他们在奔跑时具有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀加速直线运动.现在,甲持棒以最大速度向乙匀速奔跑,乙在接力区待机全力奔出.若要求乙接棒时的速度达到最大速度的80%,则乙应在距离甲多远处起跑.
正确答案
设最大速度为v.从乙起跑到接棒的过程中,甲乙运动时间t相同.
对于乙,其运动为匀加速直线运动.设加速度为a,则:
a= 其中:s=25 m
设乙从起跑到接棒奔跑的距离为s1,则:s1==16 m
对于甲,其运动为匀速直线运动.设其在乙从起跑的接棒这段时间t内的位移为s2,则:t=或t=
故:s2=vt=40 m
所以,乙起跑时,离甲的距离为:△s=s2-s1=24 m.
答:乙应在距甲24m处开始起跑.
如图所示,方形木箱质量为M,其内用两轻绳将一质量m=0.1kg的小球悬挂于P、Q两点,两细绳与水平的车顶面的夹角为60°和30°。水平传送带AB长l=30m,以v=15m/s的速度顺时针转动,木箱与传送带间动摩擦因数μ=0.75,(g=10 m/s2)求:
(1)设木箱为质点,且木箱由静止放到传送带上,那么经过多长时间木箱能够从A运动到传送带的另一端B处;
(2)木箱放到传送带A点后,在木箱加速的过程中,绳P和绳Q的张力大小分别为多少?
正确答案
解:(1)对木箱:μMg=Ma,a=7.5m/s2
木箱加速位移:, x1=15m
木箱加速时间:,
x1=15m
一个物体从长为60m的斜面顶端以2m/s的速度滑下,滑到底端是的速度为10m/s,求:
(1)物体在斜面上运动时的加速度
(2)物体在斜面上运动的总时间.
正确答案
(1)由v2-v02=2ax得:
a=
代入数据得 a=0.8 m/s2
(2)由v=v0+at可得
t=
代入数据得
t=10 s
答:(1)物体在斜面上运动时的加速度为0.8 m/s2;
(2)物体在斜面上运动的总时间为10s.
国庆60周年阅兵中,质量为m的战斗机接受检阅后返回某机场,降落在跑道上的减速过程可简化为两个匀减速直线运动:飞机以速度95m/s着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为2.5m/s2,运动时间为20s;随后在无阻力伞情况下减速直至停下.在平直跑道上减速滑行总路程为 2075m.求:第二个减速阶段飞机运动的时间和加速度大小.
正确答案
以飞机的运动方向为正方向.
初速度v0=95m/s,a1=-2.5m/s2,t1=20s x=2075m
第一阶段:由运动学公式v=v0+at,得
第一阶段减速的末速度v=95+(-2.5)×20=45(m/s)
由v2-v02=2ax1得,第一阶段减速位移x1==
=1400m
又 x=x1+x2得,第二阶段位移:x2=2075-1400=675m
由平均速度公式x2=t2,得第二阶段运动时间为
t2==
s=30s,
加速度为:a2==
m/s2=-1.5m/s2
答:第二个减速阶段飞机运动的时间为30s,加速度大小为2.5m/s2.
汽车(可看作质点)由静止出发做匀加速直线运动,用10s时间通过一座长140m的桥,过桥后速度是16m/s,求
(1)它刚开上桥头时速度有多大?
(2)桥头与出发点相距多远?
正确答案
(1)在过桥过程中的平均速度=
=14m/s
匀变速直线运动的平均速度 =
所以v0=12m/s
故汽车刚上桥头时的速度等于12m/s.
(2)匀变速直线运动的加速度a=
根据速度位移公式v02=2ax,代入数据得,
x=180m
故桥头与出发点间的距离为180m.
如图所示,斜面体置于粗糙的水平地面上,一个质量m=2kg的物块,以υ0=10m/s的初速度沿斜面向上滑动.沿斜面向上运动过程中,经过中点时速度υ=8m/s,斜面始终静止.已知斜面的倾角θ=37°,长l=4.5m.空气阻力不计,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)物块从底端运动到中点的时间;
(2)试分析物块从开始运动到落地前所经历的运动形式,并说明其加速度的大小和方向;
(3)物块在斜面上运动时,斜面体受到水平地面摩擦力的大小和方向.
正确答案
(1)物块在斜面上做匀减速运动:=
=9m/s,t=
=0.25s
(2)物块运动斜面顶端的速度为υt
从底端到顶端:υt2-υ02=2aX
即:υt 2-102=2a×4.5
从底端到中点:υ中2-υ02=2aS
即:82-102=2a×2.25
解得a=-8m/s2 υt=m/s
物块运动分为两个阶段:一是沿斜面向上的匀减速运动,加速度大小为8m/s2,方向沿斜面向下;二是抛体运动,加速度大小为重力加速度g=10m/s2,方向竖直向下.
(3)先求滑动摩擦因数 物块沿斜面做匀减速运动:mgsinθ+μmgcosθ=maμ=0.25
对斜面体受力分析(如图所示)并建立坐标系,在X方向上:
f=(μmgcosθ)cosθ+(mgcosθ)sinθ=12.8N
故答案为:(1)物块从底端运动到中点的时间t=0.25s
(2)物块运动分为两个阶段:一是沿斜面向上的匀减速运动,加速度大小为8m/s2,方向沿斜面向下;二是抛体运动,加速度大小为重力加速度g=10m/s2,方向竖直向下
(3)物块在斜面上运动时,斜面体受到水平地面摩擦力的大小为12.8N和方向沿水平向左.
A,B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=15m/s,B车速度vB=30m/s.因大雾能见度很低,B车在距A车400m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过1800m才能够停止.问:
(1)A车若按原速前进,两车是否会相撞?若会相撞,将在何时何地?
(2)若B车在刹车的同时,A车司机开始加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞事故?
正确答案
由题,aB==
=0.25m/s2.
①A、B车运动速度相等所用的时间为 t0==
=60s,
xA=vAt0=15×60=900m,xB=t0=
×60=1350m
因xB>xA+d=1300,故两车会相撞.
设经t时间相撞,则有
vBt-vBt2=400+vAt
解得,t1=40s,t2=80s>60s(舍去),xB=1000m
②当两车速度相等时,有 vA′=vB′,
v=vA+aAt=vB-aBt
解得:t=
又两车不相撞的条件是:xB′<400+xA′,
即vBt-aBt2<400+vAt+
aAt2
解得 t<s,aA>
m/s2
答:
(1)A车若按原速前进,两车会相撞,将在B刹车后40s距B开始刹车地方的距离为1000m.
(2)若B车在刹车的同时,A车司机开始加速前进,则A车的加速度至少m/s2才能避免相撞事故.
扫码查看完整答案与解析