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题型:简答题
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简答题 · 13 分

甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。

正确答案

见解析。

解析

设汽车甲在第一段时间间隔末(时间t0)的速度为,第一段时间间隔内行驶的路程为s1,加速度为,在第二段时间间隔内行驶的路程为s2。由运动学公式得① ② 

设乙车在时间t0的速度为,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为。同样有④ ⑤ 

设甲、乙两车行驶的总路程分别为,则有⑦ 

联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为

知识点

匀变速直线运动规律的综合运用
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s和l9.30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 S,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动。200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00 m时最大速率的96%。求:

(1)加速所用时间和达到的最大速率:

(2)起跑后做匀加速运动的加速度。(结果保留两位小数)

正确答案

见解析

解析

(1)设加速所用时间为t(以s为单位),迅速运动的速度为v(以m/s为单位),

则有

由①②式得    ③      

(2)设加速度大小为,则    

知识点

匀变速直线运动规律的综合运用
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

一物体作匀加速直线运动,通过一段位移Δx所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移Δx所用的时间为t2。则物体运动的加速度为

A

B

C

D

正确答案

A

解析

物体作匀加速直线运动在前一段△x所用的时间为t1,平均速度为v1,即为0.5t1时刻的瞬时速度;物体在后一段△x所用的时间为t2,平均速度为v2,即为0.5t2时刻的瞬时速度。速度由v1变化到v2的时间为△t=,所以加速度a=,A正确。

知识点

匀变速直线运动规律的综合运用
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

如图所示,四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内,圆轨道OA的半径R=0.45m,水平轨道AB长S1=3m, OA与AB均光滑。一滑块从O点由静止释放,当滑块经过A点时,静止在CD上的小车在F=1.6N的水平恒力作用下启动,运动一段时间后撤去力F。当小车在CD上运动了S2=3.28m时速度υ=2.4m/s,此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量M=0.2kg,与CD间的动摩擦因数μ=0.4。(取g=10m/s2)求

(1)恒力F的作用时间t。

(2)AB与CD的高度差h。

正确答案

(1)1s  (2)0.8m

解析

(1)设小车在恒力F作用下的位移为l,由动能定理得

F l − μMg s2 =2

由牛顿第二定律得

F − μMg = Ma

由运动学公式得

l = a t2

联立以上三式,带入数据得

a = 4m/s2  t = = 1 s

(2)滑块由O滑至A的过程中机械能守恒,即

mgR = A2

AB段运动时间为

t == 1s

故滑块离开B后平抛时间与小车撤掉恒力F后运动时间相同。

由牛顿第二定律得:

μMg = Ma′

由运动学公式得

υ = a t − a′t′

由平抛规律得

h =g t′ 2

带入数据得:h = 0.8m

知识点

匀变速直线运动规律的综合运用平抛运动动能定理的应用
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m1 和m2,各接触面间的动摩擦因数均为. 重力加速度为g.

(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力大小;

(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;

(3)本实验中,=0.5kg, =0.1kg,,砝码与纸板左端的距离d =0.1 m,取g =10 . 若砝码移动的距离超过l=0.002 m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?

正确答案

(1)

(2)

(3)

解析

(1)砝码对纸板的摩擦力 ,桌面对纸板的摩擦力,

解得

(2)设砝码的加速度为,纸板的加速度为,则发生相对运动

解得

(3)纸板抽出前,砝码运动的距离纸板运动的距离

纸板抽出后,砝码在桌面上运动的距离  

由题意知 解得

代入数据得

知识点

匀变速直线运动规律的综合运用滑动摩擦力牛顿第二定律
下一知识点 : 匀变速直线运动的公式
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