- 匀变速直线运动的研究
- 共14248题
质点做匀变速直线运动,速度由变化到
,则质点在所用时间的
时刻时的
速度为 ,在所通过的位移的处时的速度为 。
正确答案
一物体做匀加速直线运动,初速度,加速度
,求:
(1)第3秒末物体的速度;
(2)前3秒内物体的位移;
(3)第2秒内的位移。
正确答案
略
如果所示,一子弹(可视为质点)击中木块时的速度为 900m/s,经过0.1s穿出木块,穿出木块时的速度恰好为0,则子弹穿出木块时加速度为 m/s2,子弹穿过ABC三个木块所用的时间之比为 。(以向右为正方向)
正确答案
-9000m/s2 , ): 1
由,把子弹的匀减速直线运动看做反方向的初速度为零的匀加速直线运动,经过相邻的相等的位移所需要的时间之比为
,所以子弹穿过ABC三个木块所用的时间之比为
如图所示,初速度为v0的物体从D点出发沿BDA滑到A点时速度刚好为零,如果物体从D点以初速出发沿DCA滑到A点,速度也刚好为零,已知物体与各处的动摩擦因数相同,则
v0(选择“>”,“<”或者“=”)
正确答案
=
两条路径摩擦力做功相同都为:,根据能量守恒可知初动能等于末位置的重力势能加上过程中摩擦产生的内能,所以出动能相同即
矿井里的升降机从静止开始做匀加速直线运动,经过3 s,它的速度达到3 m/s;然后做匀速运动,历时6 s;再做匀减速直线运动,经过3 s后停止。求升降机上升的高度,并画出它的速度时间图象。
正确答案
上升的高度为27m,图像如下:
试题分析:升降机的速度—时间图象如图所示:(3分)
解法一:升降机匀加速直线运动过程和匀减速直线运动过程的平均速度可以表示成“初末速度和的一半”,上升过程中
(1分)
匀速运动过程中
(1分)
匀减速直线运动过程中
(1分)
综上可知,升降机上升的高度为
(2分)
解法二:速度—时间图像与坐标轴所围成的面积等于该过程中的位移,即
汽车以 12m/s行驶,刹车后匀减速行驶的加速度大小为1m/s2,则需经______s汽车才能停止,从刹车到停止这段时间内通过的位移是_____m,平均速度为 m/s。
正确答案
12 s、72 m、 6 m/s
根据公式可得当t=12s时汽车停下来,根据速度位移公式
可得汽车停下来的位移是72m,根据公式
可得全程的平均速度为6m/s
甲、乙两人同时同地向相同方向运动,甲以V=6m/s速度匀速运动,乙从静止以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动,试求:
(1)经多长时间乙追上甲?
(2)乙从开始运动后,在追上甲之前经过多长时间两人相距最远?此时两人相距距离是多少?
正确答案
(1)乙追上甲时,,设此时经历的时间为
,此时
则有:(4分)
(2)当V甲=V乙时二者相距最远,设此时经历了的时间,
则,有:
(4分)
,
此时两人相距距离为:(2分)
略
(14分)一跳伞运动员从350m高空离开飞机跳伞降落,为了使落地时间快一些,开始时未打开伞而自由下落,降落一段距离后才张开伞,张开伞后以2 m/s2的加速度匀减速下落,到达地面时的速度为4m/s。问跳伞运动员应在离开地面多高处张开伞?(g取10m/s2)
正确答案
291m
试题分析:设跳伞运动员应在离开地面h高处张开伞,张开伞时速度为v1
落地时速度为vt=4m/s,展伞后加速度 a=-2m/ s2
由题意可得:开伞前:v12="2g(" H-h) ………………① (5分)
开伞后:vt2-v12=2ah ……………② (5分)
由方程①②联立解得 h=291m (4分)
点评:本题难度较小,熟记匀变速直线运动规律的公式是求解本题的关键
汽车以10m/s的速度行驶,遇到意外情况以4m/s2的加速度刹车,从开始刹车经______s车会停止运动;从开始刹车算起3s内汽车通过的位移大小为_______m。
正确答案
2.5s; 12.5m
试题分析:汽车刹车后做匀加速直线运动,最后停下,刹车时间,
,则t=2.5s;因为3s>2.5s,汽车早已停下,所以
点评:中等偏易。刹车问题是运动规律在实际中的运用时碰到的具体情况,在解答刹车等减速运动问题时,学生往往不加分析直接套用公式,从而造成错解,要正确解决此类问题,首先判断出物体究竟用多长时间,然后才能根据相应的时间带入合适的公式求解。
飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60 m/s,求:
(1)它着陆后12 s内滑行的位移x;(4分)
(2)整个减速过程的平均速度;(3分)
(3)静止前4 s内飞机滑行的位移x′(3分).
正确答案
(1)300 m (2)30 m/s (3)48 m
(1)以初速度方向为正方向,则有a=-6 m/s2
飞机在地面滑行最长时间t==
s=10 s
所以飞机12 s内滑行的位移等于10 s内滑行的位移
由v2-v=2ax可得x=
=
m=300 m.
(2)法一 v==
m/s=30 m/s
法二 v==
m/s=30 m/s.
(3)可看成反向的匀加速
x′=at2=
×6×42 m=48 m. 本题考查匀变速直线运动规律的而应用,先规定正方向,由公式t=
可求得运动时间为10s,所以飞机减速10s就已经静止了,由公式v2-v
=2ax可求得滑行长度,根据平均速度公式可求得第2问,把末速度为零的匀减速直线运动看做反方向的初速度为零的匀加速直线运动,计算比较简单
水平地面上停放着甲、乙两辆汽车,现让两车同时从静止开始做加速度方向不变的直线运动。在第1秒内,两汽车的加速度大小不变,乙的加速度大小是甲的两倍;在第2秒内,汽车甲的加速度大小增大为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车在这两秒内走过的位移之比。
正确答案
试题分析:设汽车甲在第1秒末(时刻)的速度为v,第1秒内行驶的位移为
,加速度为a,在第2秒内行驶的位移为
,由运动学公式有,
设汽车乙在时刻的速度为v′,在第1、2秒内行驶的位移分别为
、
,同理有,
设甲、乙两车行驶的总位移分别为s、s′,则有
点评:本题只要各自算出两个阶段的位移求和再求比值即可,注意第二阶段的初速度不同,要分别求得,加速度未知可以设,在求比值时可以消去。
(14分)一辆汽车刹车前的速度为126km/h,刹车获得的加速度大小为10 ,求:
(1)汽车刹车开始后5s内滑行的距离为多少米?
(2)从开始刹车到汽车运动41.25m时所经历的时间?
正确答案
(1)61.25m(2)1.5s
一辆汽车刹车前的速度为126km/h,刹车获得的加速度大小为10 ,求:
(1)从开始刹车到停止的时间为:, 3分
∵ >
,∴ 所求的距离为:
. 3分
(2)据逆向思维法,令,
,
, 4分
∴ 所求的时间为:. 4分
(字母符号的上下标不一致或者其他解法,只要解答正确,一样给分。)
本题考查匀变速直线运动规律的应用,由速度与时间的关系可求得当汽车减速到零时所用的时间v=at,由此判断汽车减速到3.5s时刻速度已经减小到零,所以5s内滑行的距离为速度减小到零通过的位移,由匀减速直线运动的位移与时间的关系可求得从开始刹车到汽车运动41.25m时所经历的时间,其中注意时间的讨论
(11分)一位旅客可用三种方法从常州到苏州旅游:第一种是乘普客汽车经312国道到达;第二种方法是乘快客汽车经沪宁高速公路到达;第三种方法是乘火车到达;下面是三种车的发车时刻及里程表,已知普客汽车全程平均时速为60km/h,快客汽车全程平均时速为100km/h,两车途中均不停站,火车在中途需停靠无锡站5min,设火车进站和出站都做匀变速直线运动,加速度大小是2400km/h2,途中匀速行驶,速率为120km/h。若现在时刻是上午8点05分,这位旅客想早点到达苏州,请你通过计算说明他该选择乘什么车?
正确答案
乘火车
试题分析:第一种乘普客汽车:
8:20发车,9:35到达 (2分)
第二种乘快客汽车:
8:40发车,9:28到达 (2分)
第三种方式乘火车,由于中途停靠无锡站,这样火车从常州到苏州就要经历两次加速和两次减速,而且加速和减速的加速度都相等,初末速度相同,所以加速减速时间相同,经过的位移也相同
所以乘火车的总时间
8:33发车,9:20到达
综上,早点到达苏州选择乘火车
如图所示,用F=8N的水平拉力,使质量m=2kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动,g=10m/s2求:
(1)物体的加速度;
(2)物体在2秒内的位移。
(3)物体在2秒末的速度。
正确答案
4m/s2,8m,8m/s
试题分析:(1)物体所受合外力为拉力F,则有F=ma,a=F/m=4m/s2(2)由匀变速直线运动规律(3)由v=at可知物体在2秒末的速度为8m/s
点评:难度较小,首先应根据受力情况求解加速度,再由运动学公式求解
一架飞机在起飞前由静止开始在平直的跑道上匀加速滑行,加速度是4m/s2,滑行20s达到起飞速度,求这架飞机起飞时的速度和起飞前滑行的距离各为多大?
正确答案
S=800m
试题分析:由速度公式:Vt=V0+at
带入数据得:Vt=80m/s
由位移公式:S=V0t+得
滑行距离为:S=800m
点评:根据匀变速直线运动速度-时间公式及位移-时间公式即可求解.难度不大,属于基础题.
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