- 匀变速直线运动规律的综合运用
- 共522题
有甲、乙两运动员做接棒练习,甲在接力区前s0=18m处作了标记,并以v1=8.5m/s的恒定速度跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令的同时起跑,并做匀加速运动,在速度达到v2=8m/s时被甲追上,完成交接棒。求:
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a。
(2)已知接力区的长度为L=20m,在完成交接棒时乙离接力区末端的距离s。
正确答案
解:(1)在甲发出口令后,甲乙相遇所用时间为:t=
设在这段时间内甲、乙的位移分别为s1和s2,则:s1=v1t,s2=at2,s1=s2+s0联立以上四式解得:a=2.m/s2(2)在这段时间内,乙在接力区的位移为:s2=
at2=16m
完成交接棒时,乙与接力区末端的距离为:s=L-s2=4m
一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内。问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
正确答案
解:
(1)当两车速度相等时,它们的距离最大,设警车发动后经过t1时间两车的速度相等.则:
s货=v1(t0+t1)==10(5.5+4)m = 95m
s警
所以两车间的最大距离△s=s货-s警=75m;
(2)警车刚达到最大速度v=90km/h=25m/s的时间: t =
t内两车的位移
,
t时刻两车距离
警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过△t时间追赶上货车,
则:
所以警车发动后要经过才能追上货车。
现检测汽车A的制动性能:以标准速度20m/s在平直公路上行驶时,制动后40s停下来,若A在平直公路上 以20m/s的速度行驶时发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行驶,司机立即制动,能否发 生撞车事故?
正确答案
解:如图,汽车A以v0=20m/s的初速度做匀减速直线运动经40s停下来。据加速度公式可求出a=0.5m/s2。当A车减为与B车同速时,是A车逼近B车距离最多的时刻,这时若能超过B车则相撞,反之则不能相撞
据v2-v02=2ax可求出A车减为与B车同速时的位移x1=
此时间t内B车的位移为x2,则v2t=6×28m=168m
△x=364m-168m=196m>180m,所以两车相撞
猎狗能以最大速度持续地奔跑,野兔只能以最大速度
的速度持续奔跑。一只野兔在离洞窟
处的草地上玩耍,被猎狗发现后径直朝野兔追来。兔子发现猎狗时,与猎狗相距
,兔子立即掉头跑向洞窟。设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上,求:野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟。
正确答案
解:设野兔的加速度至少为a才能安全回洞窟,时间为t
对猎狗,得
对野兔
若一直加速,则到达洞窟的速度>
,不符合题设
故野兔应先加速后以匀速
设加速时间为,则有
得
故
卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即停止刹车,并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了12s.求:
(1)减速与加速过程中的加速度大小?
(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度?
正确答案
(1)减速时间:t1=t=8s.
加速的时间t2=t=4s.
减速过程中的加速度:a1==
=-1m/s2.
加速过程中的加速度:a2==
m/s2=2m/s2.
(2)2s末速度:v1′=v0+a1t1′=(10-1×2)m/s=8m/s
8s末汽车开始做匀加速直线运动,10s末的速度等于以2m/s为初速度,经过2s后的速度.
所以10s末速度为:v2′=v1+a2t2′=(2+2×2)m/s=6m/s
答:(1)减速与加速过程中的加速度大小分别是1m/s2和2m/s2.
(2)2s末的速度为8m/s,10s末的速度为6m/s.
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