- 匀变速直线运动的位移与速度的关系
- 共1087题
汽车以10 m/s的速度行驶,刹车后的加速度大小为3 m/s2,则它向前滑行12.5m后的瞬时速度为_______。
正确答案
5m/s
一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,它到达斜面底端时的速度是m/s,则经过斜面中点时的速度是_________m/s。
正确答案
1
汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动,可以明显的看出滑动的痕迹,即常说的刹车线,由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若汽车刹车后以7 m/s2的加速度运动,刹车线长14m,则可知汽车在紧急刹车前的速度的大小是_________m/s。
正确答案
14
在市区,若汽车急刹车时轮胎与路面的擦痕(刹车距离)超过10 m,行人就来不及避让,因此必须限制车的速度. 若刹车加速度大小按6 m/s2计算,则限速路程牌上应标出的车速为___________km/h.
正确答案
40
匀变速直线运动的速度位移公式在何时使用更方便、更直接?
正确答案
因公式v2-v22=2ax中未涉及时间t,所以在未知t同时也不求t的情形下使用最方便、直接。
跳伞运动员做低空跳伞表演,他从224m的高空离开飞机开始下落,最初未打开降落伞,自由下落一段距离,打开降落伞后运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地的速度不得超过5m/s(取g= 10m/s2),求:
(1)运动员打开降落伞时,离地面的高度至少为多少;
(2)运动员在空中的最短时间为多少?
正确答案
解:(1)设运动员打开降落伞时,离地面的高度至少为h ,
自由下落时,
然后匀减速下降h,v'2=v2-2ah
即25=2g(224-h)-2×12.5h 解得h=99m
(2)自由下落过程经历时间为t1 匀减速所用的时间是t2故运动员在空中的最短时间t=t1+t2=8.6s。
如图所示,粗糙的水平平台距地面高h = 0.80 m,其左端挡板上固定一根轻质弹簧,弹簧的右端靠着一小滑块,开始时弹簧被压缩。某时刻松开弹簧,小滑块运动到A点时与弹簧分离,并从平台边缘的B点水平飞出,最后落在地面上的C点。已知小滑块与平台间的动摩擦因数μ= 0.25,s1= 2.2m,落地点到平台的水平距离为s2= 2.0m(不计空气阻力,g = 10m/s2)。求:
(1)滑块从水平台边缘的B点水平飞出时的速度大小;
(2)小滑块与弹簧分离时的速度大小。
正确答案
解:(1)物块从B运动到C做平抛运动
水平方向:S2=vBt2
竖直方向:h=gt22
解得:t2==0.4s
vB==5m/s
(2)物块从A到B做匀减速直线运动
加速度为:a==
=-μg=-2.5m/s2
由运动学公式有:vB2-vA2=2aS1
解得:vA==
=6m/s
如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动.某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来.若人和滑板的总质量m=60.0kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.50,斜坡的倾角θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?
(2)若AB的长度为25m,求BC的长度为多少?
正确答案
(1)人在斜面上受力如图所示,建立图示坐标系,设人在斜坡上滑下的加速度为a1,由牛顿第二定律有:
mgsinθ-Ff1=ma1
FN1-mgcosθ=0
又 Ff1=μFN1
联立解得:a1=g(sinθ-μcosθ)
代入数据得:a1=2.0 m/s2
(2)人滑到B点时:υB==10m/s
在水平轨道上运动时Ff2=ma2
得a2=μg=5m/s2
由 υc2-υB2=2a2sBC
sBC==10m
答:
(1)人从斜坡上滑下的加速度为2.0 m/s2.
(2)若AB的长度为25m,BC的长度为10m.
物体以14.4m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为37°的斜坡,到最高点后再滑下,如图所示,已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.15,求:
(1)物体沿斜面上滑的最大位移;
(2)物体沿斜面下滑的时间.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
正确答案
(1)上升时加速度大小为a1==gsinθ+μgcosθa1=7.2m/s2
下滑时加速度大小为 a2==gsinθ-μgcosθ
a2=4.8m/s2
上滑最大位移为限S=
代入已知得S=14.4 m
(2)由S=a2t2得下滑时间t=
=
s≈2.4s
答:(1)物体沿斜面上滑的最大位移为14.4m;
(2)物体沿斜面下滑的时间为2.4s.
如图所示,质量M=10kg千克的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg千克的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.0m时,其速度v=m/s.在这过程中木楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10m/s2)
正确答案
由匀加速运动的公式v2=v02+2as,
得物块沿斜面下滑的加速度为:
a==
=5m/s2
由于a=gsinθ=5m/s,可知物块不受摩擦力作用.
分析物块受力,它受两个力,如图所示,对于沿垂直于斜面的方向,
有:mgcosθ-N1=0
分析木楔受力,它受四个力作用,如图所示,对于水平方向,有:
f2-N1sinθ=0,
由此可解得地面作用于木楔的摩擦力:
f2=N1sinθ=mgcosθsinθ=2.5N
此力的方向与图中所设的一致(由C指向B的方向)
答:地面对木楔的摩擦力的大小是2.5,方向由C指向B的方向.
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