- 匀变速直线运动规律的综合运用
- 共522题
传送带是一种常用的运输工具,被广泛应用于矿山、码头、货场、车站、机场等.如图所示为火车站使用的传送带示意图.绷紧的传送带水平部分长度=5 m,并以0=2 m/s的速度匀速向右运动.现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,取10 m/s2。
(1)求旅行包经过多长时间到达传送带的右端.
(2)若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短,则传送带速度的大小应满足什么条件?最短时间是多少?
正确答案
解:(1)旅行包无初速度地轻放在传送带的左端后,旅行包相对于传送带向左滑动,旅行包在滑动摩擦力的作用下向右做匀加速运动,由牛顿第二定律得旅行包的加速度=/=μ/=μ=2 m/s2当旅行包的速度增大到等于传送带速度时,二者相对静止,匀加速运动时间1=0/=1 s
匀加速运动位移==1 m
此后旅行包匀速运动,匀速运动时间2==2 s
旅行包从左端运动到右端所用时间=1+2=3 s
(2)要使旅行包在传送带上运行时间最短,必须使旅行包在传送带上一直加速,由2=2得=
m/s
即传送带速度必须大于或等于 m/s
由=2得旅行包在传送带上运动的最短时间=
s
一辆汽车在公路上做匀加速直线运动,测得第3s内的位移为6m,第4s内的位移为8m,求:
(1)汽车在第3s初至第4s末这两秒内的平均速度;
(2)汽车做匀加速直线运动的加速度;
(3)汽车做匀加速直线运动的初速度;
(4)汽车在前4s内的位移.
正确答案
(1)=
=
=7m/s;
故汽车在第3s初至第4s末这两秒内的平均速度为7m/s.
(2)由△x=aT2,得
汽车的加速度为a==
=2m/s2;
故汽车匀加速直线运动的加速度为2m/s2.
(3)某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,由(1)得汽车在第3s末的速度为v3=7m/s.
∴汽车的初速度为v0=v3-at3=(7-2×3)m/s=1m/s;
故汽车匀加速直线运动的初速度为1m/s.
(4)X4=v0t+at2=1×4+
×2×42=20m.
故汽车在前4s内的位移为20m.
直立光滑空心螺旋管共9圈,每圈内径,直径与间距都相同.现有光滑小球从第1圈入口静止释放,经过3s的时间从最后一圈出口滚出(如图).求小球通过第3,4两圈所需时间t34?
正确答案
小球做初速度为零的匀加速直线运动,根据连续相等位移内时间之比等于自然数平方根差之比.
所以t34:(t1+t2+…+t9)=[(-
)+(
-
)]:[1+(
-1)+…(
-
)]
则t34=2(-1)s.
答:小球通过第3,4两圈所需时间为t34=2(-1)s.
一个做匀变速运动的质点,在第一个2S内通过的位移是8m,在第二个2S内通过的位移是20m,求质点运动的初速度和加速度?
正确答案
由△x=at2可得:
加速度为a=m/s2=3m/s2;
对第一个2s有:
x1=v0t+at2
解得:v0==
m/s=1m/s;
答:质点运动的加速度为3m/s2;初速度为1m/s.
一个小球沿斜面向下运动,现在用s的闪频相机拍摄下的不同时刻的小球所处的位置照片如图所示,测得小球的在连续相等的时间内的位移如下表,则:
有甲、乙两个同学计算小球的加速度的方法如下:
甲:a1=,a2=
,a3=
,a=
;
乙:a1=,a2=
,a=
;
撇开本题所给的数据从理论上讲,甲、乙两位同学的计算方法中______(填写“甲、乙”)方法更好,则小球的加速度值为______ m/s2,经过A点处速度为______m/s.
正确答案
甲、乙两位同学的计算方法中,乙方法更好.
甲的方法是a==
,该方法只采用了s4和s1的数据,不利于减小误差.
乙的方法是逐差法:a1=,a2=
,a=
=
,四个数据都能用到,误差较小.
由a=≈1.1 m/s2.
某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.所以后两段的平均速度等于A点的瞬时速度,
有vA==1.095m/s.
故答案为:乙,1.1,1.095.
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