- 匀变速直线运动的位移公式
- 共1568题
有一些航空母舰上装有帮助起飞的弹射系统,已知某型号的战斗机在跑道上加速时,可能产生的最大加速度为5m/s2,起飞速度为50m/s,如果要求该飞机滑行100m后起飞,那么,弹射系统必须使飞机具有多大的速度才能让飞机起飞?
正确答案
设弹射系统使飞机具有速度v0飞机就能起飞由-
=2as知:
(50 m/s)2-=2×5 m/s2×100 m,
v0=10m/s.
答:弹射系统必须使飞机具有10m/s的速度才能让飞机起飞.
一物体由静止开始做匀加速直线运动,运动位移为4m时立即改做匀减速直线运动直至静止.若物体运动的总位移为10m,全过程所用的时间为10s,求:
(1)物体在加速阶段加速度的大小?
(2)物体在减速阶段加速度的大小?
(3)物体运动的最大速度?
正确答案
(1)设匀加速运动的末速度为v,根据平均速度公式,匀加速运动的位移x1=t1
匀减速运动的位移x2=t2
总位移x=x1+x2=(t1+t2)=
t
所以v==
m/s=2m/s.
根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2a1x1,得a1==
m/s2=0.5m/s2
故物体在加速阶段的加速度大小为0.5m/s2.
(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式0-v 2=2a2x2,得a2==
m/s2=-
m/s2
故减速阶段的加速度大小为m/s2.
(3)物体先加速后减速,匀加速运动的末速度即为运动的最大速度.
所以物体的最大速度为2m/s.
如图所示,质量m=2.0kg的木块静止在水平面上,用大小F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块,当木块运动到x=10m力F.不计空气阻力.已知木块与水平面间的动摩擦因数µ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2.求:
(1)撤去力F时木块速度的大小;
(2)撤去力F后木块运动的时间.
正确答案
(1)根据牛顿第二定律得,物体的加速度a1==
m/s2=7.2m/s2.
则撤去力F时的速度v==
m/s=12m/s.
(2)撤去F后受重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律得,a2==μg=2m/s2
则撤去F后木块的运动的时间t==
s=6s.
答:(1)撤去力F时木块速度的大小为12m/s.
(2)撤去力F后木块运动的时间为6s.
以18m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度大小为6m/s2.求(1)汽车在刹车2s末的速度(2)汽车在刹车5s末的位移.
正确答案
(1)汽车刹车到停下所需的时间为t0==
s=3s>2s
所以2s末的速度v=v0+at=18-6×2=6m/s.
(2)t0<5s,则汽车刹车在5s末的位移等于3s末的位移.
所以位移x=v0t0+at02=18×3-
×6×9m=27m.
汽车刹车前的速度为20m/s,刹车获得的加速度大小为4m/s2,则:
(1)汽车开始刹车后10s内滑行的距离是多少?
(2)从开始刹车到汽车通过42m的位移所经历的时间是多长?
(3)汽车停止运动前3s内向前滑行通过的距离是多少?
正确答案
(1)根据速度时间关系公式,汽车运动的总时间为:t==
=5s即汽车刹车后5s已经停止前进,故汽车在10s内滑行的距离等于5s内滑行的距离,故有
x=v0t+at2=20×5+
×(-4)×25=50m
(2)设从开始刹车到汽车通过42m的位移所经历的时间为t,由x=v0t+at2得
42=20t+×(-4)×t2
解得
t1=3s或t2=7s(舍去)
(3)汽车刹车后前2s内位移为x1=20×2+×(-4)×4=32m
故汽车停止运动前3s内的位移为x2=x-x1=50m-32m=18m
答:(1)汽车开始刹车后10s内滑行的距离是50m;
(2)从开始刹车到汽车通过42m的位移所经历的时间是3s;
(3)汽车停止运动前3s内向前滑行通过的距离是18m.
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