- 匀变速直线运动规律的综合运用
- 共522题
一辆巡逻车最快能在10 s内由静止匀加速到最大速度50 m/s,并能保持这个速度匀速行驶,问该巡逻车在平直的高速公路上由静止追上前方2000 m处正以v=35 m/s的速度匀速行驶的汽车,至少需要多少时间?
正确答案
解:设至少经过时间t追上,则
代入数据解得 t=150s
某航空公司的一架客机,在正常航线上做水平飞行时,突然受到强大的垂直气流的作用,使飞机在10s内迅速下降高度为1800m,造成众多乘客和机组人员受伤,如果只研究在竖直方向上的运动,且假设这一运动是匀变速直线运动
(1)求飞机在竖直方向上产生的加速度为多大?
(2)试估算成年乘客(约45千克)所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离坐椅?(g取10)
正确答案
(1)(2)F=1170N
(1)由运动学公式得
(2)安全带对人的作用力向下,F+mg=ma,可知F=m(a-g),F=1170N
一车处于静止状态,车后相距S0=25 m处有一个人,当车开始启动后以1 m/s2的加速度前进的同时,人以6 m/s速度匀速追车,能否追上?若追不上,人、车间最小距离为多少?
正确答案
解:假设经过时间t,人能追上车,则
x车=
x人=vt
x人-x车=25 m
联立以上三式可得t2-12t+50=0
因△=(-12)2-4×1×50=-56<0,该方程无解,所以不能追上
在人、车速度相同时相距最近
xmin=x车+25 m-x人=×1×62 m+25 m-6×6 m=7 m
国庆60周年阅兵中,我国自行研制的第三代战斗机——“歼- 10”受阅后返回机场,降落在跑道上,其在跑道上减速过程可简化为两个匀减速直线运动,首先是飞机以速度v0着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为a1,运动时间为t1;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下。已知飞机在平直跑道上减速滑行 的总路程为s。求第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和运动的时间。
正确答案
解:设A为飞机着陆点,AB,BC分别为两个匀减速运动过程,C点停下,A到B过程,依据运动学规律有
①
vB=v0-a1t1 ②
B到C过程,依据运动学规律有
③
0=vB-a2t1 ④
A到C过程,有s=s1+s2 ⑤
⑥
⑦
如图所示,小球甲从倾角θ=30°的光滑斜面上高h=5 cm的A点由静止释放,同时小球乙自C点以速度v0沿光滑水平面向左匀速运动,C点与斜面底端B处的距离L=0.4 m。甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去,甲释放后经过t=1 s刚好追上乙,求乙的速度v0(g=10 m/s2)。
正确答案
解:设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a,运动时间为t1,运动到B处时的速度为v1,从B处到追上小球乙所用时间为t2,则a=gsin30°=5 m/s2
由得:t1=
=0.2 s,t2=t-t1=0.8 s,v1=at1=1 m/s,v0t+L=v1t2代入数据解得:v0=0.4 m/s,方向水平向左
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