- 匀变速直线运动的位移公式
- 共1568题
一辆汽车在十字路口等待绿灯.绿灯亮起时,它以3m/s2的加速度开始行驶,恰在此时,一辆自行车以6m/s的速度并肩驶出.试求:
(1)汽车追上自行车之前,两车之间的最大距离.
(2)何时汽车追上自行车?追上时汽车的速度多大?
正确答案
(1)汽车在追及自行车时,当他们经过时间t1速度相等时,两者相距最远△S.那么有
V汽=V自
即at1=V0t1==
=2s
△S=V0t1-at12=6m/s×2s-
×3m/s2×(2s)2=6m
(2)设经过时间t2,汽车追上自行车,那么有;S1=at22S2=v0t2
当S1=S2即 at22=v0t2有 t2=
=
=4s
此时,汽车的速度为 v2=at2=3m/s2×4m/s=12m/s
答:(1)汽车追上自行车之前,两车之间的最大距离为6m.
(2)经过4s汽车追上自行车,追上时汽车的速度为12m/s
如图所示,足够长的斜面倾角θ=370,一物体以v0=12m/s的初速度从斜面上A点处沿斜面向上运动;加速度大小为a=8m/s2,g取10m/s2.求:
(1)物体沿斜面上滑的最大距离x;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)物体从A点出发需经多少时间才能回到A处.
正确答案
(1)上滑过程,由运动学公式=2ax,得
x==9m
(2)上滑过程,由牛顿运动定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma
解得:μ=0.25
(3)上滑过程:t1==1.5s
下滑过程,由牛顿运动定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma′
解得:a′=4m/s2
由运动学公式x=a
解得:t2==
所以运动的总时间t=t1+t2=(
+1)s≈3.6s
答:(1)物体沿斜面上滑的最大距离x为9m;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.25;
(3)物体从A点出发需经3.6s时间才能回到A处.
如图所示,一质量为M,长为l的长方形木板B放在光滑的水平面上,其右端放一质量为m的可视为质点小物体A(m<M).现以地面为参照系,给A和B以大小相等,方向相反的初速度使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A刚好没有滑离B板.
(1)若已知A和B的初速度大小为v0,求它们最后的速度大小和方向;
(2)若初速度的大小未知,求小木块A向左运动到达最远处(从地面上看)离出发点距离.
正确答案
(1)因M>m,则其方向为正,又因系统置于光滑水平面,其所受合外力为零,故AB相对滑动时,系统总动量守恒AB相对静止后设速度为V,则系统动量为(M+m)v.方向也为正,则V方向为正,即水平向右.
且Mv0-Mv0=(M+m)v
解得:v= ①
方向与B的初速度方向相同
(2)恰好没有滑离,则Q=fl=(M+m)v02-
(M+m)v 2 ②
A向左运动到达最远处时速度为0,对由动能定理得:-fs=0-mv02 ③
由①②③得:
s=
答:(1)若已知A和B的初速度大小为v0,它们最后的速度大小为,方向与B的初速度方向相同;
(2)若初速度的大小未知,小木块A向左运动到达最远处(从地面上看)离出发点距离为.
质量为1kg的物体在水平面上以10m/s的速度向右运动时,给它加一水平向左的推力3N,物体与水平面的动摩擦因数为0.2.在4s的时间内,求:
(1)物体向右运动的最远距离.
(2)物体运动的总路程.
正确答案
(1)在水平方向物体受向左的推力和向左的滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小为μmg,所以根据牛顿第二定律有
物体向右运动的加速度为:a1=(F+μmg)/m=5m/s2
物体向右运动的最远距离为:S1==10m
(2)当物体速度减为0后,物体受向左拉力F作用,由于拉力F>μmg,所以物体将向左做匀加速运动,运动加速度为:
a2=(F-μmg)/m=1m/s2
物体做匀减速直线运动的时间t1==2s
向左运动的距离为:S2=a2(4-t1)2=2m
∴物体在4秒内运动的路程为:S=S1+S2=12m.
答:(1)物体将向右运动最远距离为10m;
(2)物体在4s内运动的总路程为12m.
一辆汽车以v0=1m/s的初速度,a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:
(1)汽车在第1s末的速度v1的大小是多少?
(2)在第2s内的位移X2的大小是多少?
正确答案
(1)根据匀变速直线运动规律 v=v0+at
代入数据得第1s末的速度 v=v0+at=1+2×1=3m/s
(2)根据匀变速直线运动规律 x=v0t+at2.在第2s内的位移等于2s内的位移减去1s内的位移,
X2=v0t+at22-(v0t+
at22 )=1×2+
×2×22-(1×1+
×12)
代入数据得 X2=4m
答:(1)汽车在第1s末的速度v1的大小是3m/s
(2)在第2s内的位移X2的大小是4m.
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