热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A,车总长为L.车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B与车之间的动摩擦因数为μ,而C与车之间的动摩擦因数为2μ.开始时B、C分别从车的左、右两端同时以大小相同的初速度相向滑行.经过一段时间,C、A的速度达到相等,此时C和B恰好发生碰撞.已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换,且碰撞时间极短.A、B、C三者的质量都相等,重力加速度为g.设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,求:

(1)B、C刚滑上平板车A时,A、B、C三者各自的加速度?

(2)B和C刚滑上平板车时的初速度v0的大小?

(3)C和B发生碰撞后经过多长时间A、B、C三者的速度相同?共同速度为多少?(滑块C最后没有脱离车)

正确答案

(1)设ABC三者的质量都为m,根据牛顿第二定律得:

fc=2μmg=mac,解得:ac=2μg,方向水平向右

fb=μmg=mab,解得:ab=μg,方向水平向左

fc-fb=μmg=maa,解得:aa=μg,方向水平向左

(2)从开始到C、A的速度达到相等这一过程所需要的时间为t

对C,由牛顿定律和运动学规律有

vC=v0-aCt

SC=(v0+vC)t

对A,由牛顿定律和运动学规律有

vA=aAt=vC

SA=vAt

对B,由牛顿定律和运动学规律有

vB=v0-aBt

SB=(v0+vB)t

C和B恰好发生碰撞,则有

SC+SB=L

由以上各式解得初速度v0=

(3)ABC三者的末速度分别为vA=vC=

1

3

v0(向左)

vB=

2

3

v0(向右)

C和B发生碰撞时两者速度立刻互换,则碰后C和B的速度各为

v′C=

2

3

v0(向右)

v′B=

1

3

v0(向左)

碰撞后B和A的速度相等,设B和A保持相对静止一起运动,此时对B和A整体有

fc=2μmg=2ma

隔离B,则B受到的摩擦力为

f′b=ma

可得f′b=μmg,说明B和A保持相对静止一起运动

C和B发生碰撞后经过t0时间ABC三者速度相同,共同速度为v,向右为正

fc=-2μmg=ma′c解得:a′c=-2μg

fAB=-fC=2μmg=ma′AB解得:a′AB=μg

v0-2μgt0=-v0+μgt0=v

解得:t0==,v=0

答:(1)B、C刚滑上平板车A时,A、B、C三者各自的加速度分别为μg,μg,2μg;

(2)B和C刚滑上平板车时的初速度v0的大小为

(3)C和B发生碰撞后经过时间A、B、C三者的速度相同,共同速度为0

1
题型:简答题
|
简答题

某天,张叔叔在上班途中沿人行步道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1m/s,公交车的速度是15m/s,他们距离车站的距离为50m.假设公交车在行驶中到距车站25m处开始刹车,刚好到车站停下,停车10s后,公交车又启动向前开去,张叔叔的最大速度是6m/s,最大起跑加速度为2.5m/s2,为安全乘上该公交车,他用力向前跑去,求:

(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是多少?

(2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车.

正确答案

(1)公交车的加速度:

a1===-4.5m/s2

故其加速度大小为:4.5m/s2.                     

(2)汽车从相遇处到开始刹车用时:

t1==s=s

汽车刹车过程用时:

t2==s

张叔叔以最大加速度达到最大速度用时:

t3==s=2s

张叔叔加速过程中的位移:

s2==7m

以最大速度跑到车站的时间:

t4==s=7.2s

t1+t2<t3+t4<t1+t2+10s

故张叔叔可以在汽车还停在车站时安全上车.

1
题型:简答题
|
简答题

升降机由静止开始以加速度a1匀加速上升3s,速度达到3m/s,接着匀速上升15s,然后再以与a1大小相同,方向相反的恒定加速度运动8s.求:

(1)升降机匀加速上升的加速度a1大小

(2)升降机第23s的速度

(3)升降机全过程的位移大小.

正确答案

(1)升降机匀加速上升的加速度为:a1===1m/s2

(2)加速上升3s末的速度为:v1=a1t1=1×3=3m/s

后匀速运动15s,所以18s末的速度为:3m/s

后匀减速运动8s,所以升降机第23s的速度v3=3-1×(23-18)=-2m/s

(3)升降机全过程的位移大小为:x=

1

2

a1t12+v2t2+v2t3+

1

2

a2 t32=41.5m

答:(1)升降机匀加速上升的加速度a1大小为1m/s2  (2)升降机第23s的速度为-2m/s   (3)升降机全过程的位移大小为41.5m

1
题型:简答题
|
简答题

一质点从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速运动,经过5s后做匀速运动,最后2s的时间使质点匀减速到静止,则

(1)质点匀速运动时的速度多大?

(2)减速运动时的加速度多大?

正确答案

(1)质点匀速运动时的速度v=a1t1=1×5m/s=5m/s

(2)减速运动时初速度为v=5m/s,末速度为0,时间为t2=2s,则

匀减速运动的加速度为a2==-2.5m/s2,大小为2.5 m/s2

答:

(1)质点匀速运动时的速度是5m/s.

(2)减速运动时的加速度大小是2.5 m/s2

1
题型:简答题
|
简答题

神舟八号飞船完成与天宫一号的两次对接任务后返回,返回舱距地面10km时开始启动降落伞装置,速度减至10m/s,并以这个速度在大气中降落.在距地面1.2m时,返回舱的4台发动机开始向下喷气,舱体再次减速.设最后减速过程中返回舱做匀减速运动,且到达地面时的速度恰好为0,求(结果均保留两位有效数字):

(1)最后减速阶段的加速度;

(2)最后减速阶段所用的时间.

正确答案

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,静止在水平地面上的玩具小鸭质量m=0.5kg,受到与水平面夹角为53°的恒定拉力后,玩具开始沿水平地面运动.若拉力F=4.0N,经过时间t=2.0s,玩具移动距离为x=4.8m;撤去拉力F后,玩具又向前滑行一段距离.求:(sin53°=0.8,cos53°=0.6)

(1)运动过程中,玩具的最大速度;

(2)撤去拉力后,玩具继续前进的距离.

正确答案

(1)由匀变速直线运动的位移时间公式得x=a1t2                              

         a1=2.4m/s2                              

         vm=a1t=4.8m/s    

故玩具的最大速度为4.8m/s.                      

   (2)由牛顿第二定律得:F•cos53°-μN=ma1                     

                          F•sin53°+N=mg                         

        联立两式 得μ=0.67                              

松手后玩具加速度a2==μg=6.7m/s2              

   滑行距离x2==1.7m   

故玩具继续前进的距离为1.7m.

1
题型:简答题
|
简答题

一滑块由静止开始做匀加速直线运动,已知第5s末的速度是6m/s.求:

(1)第4s末的速度大小;

(2)头7s内的位移大小;

(3)第3s内的位移大小.

正确答案

(1)由速度与时间公式 v1=at1 得:a==1.2m/s2

则第4s末的速度为v2=at2=4.8m/s

(2)头7s内的位移x7=at72=×1.2×49m=29.4m

(3)第3s内的位移为:x=x3=-x2=at32-at22=×1.2×5m=3m

答:(1)第4s末的速度大小为4.8m/s;

(2)头7s内的位移大小为29.4m;

(3)第3s内的位移大小为3m.

1
题型:简答题
|
简答题

猎狗能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=200m的某处草地上吃草,被猎狗发现后,猎狗以最大速度做匀速直线运动径直朝野兔追来.野兔发现猎狗时,与猎狗相距s2=60m,兔子立即掉头加速跑向洞穴(加速过程可以看作匀加速直线运动).如图三者在同一直线上,求野兔的加速度至少为多大才能保证安全回到洞穴?

正确答案

对猎狗s1+s2=v1t

得 t=26s

设野兔的加速度至少为a才能安全回洞窟,时间为t.

对野兔,若一直做加速直线运动,则到达洞窟的速度v==m/s>v2,不符合题设条件.

故野兔应先加速运动,后以速度v2匀速运动.

设加速时间为t0,则有

s1=v1t0+v1(t-t0

得 t0=2s

故a==4m/s2

答:野兔的加速度至少要4m/s2才能保证安全回到洞窟.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,有若干相同的小球,从斜面上的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗,在连续释放若干钢球后,对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图所示的照片,测得AB=15cm,BC=20cm.求:

(1)小球的加速度a;

(2)拍摄照片时B球的速度.

(3)A球上面还有几颗正在滚动的钢球?

正确答案

(1)由△x=aT2得:

小球下滑的加速度a==m/s2=5m/s2

(2)B球的速度vB等于AC段上的平均速度,即有

vB===m/s=1.75m/s

(3)由vB=vA+aT得,vA=vB-aT=1.75m/s-0.5m/s=1.25m/s

则A球运动的时间为tA==0.25s

由于T=0.1s,则A球上面滚动的小球还有2颗.

(1)小球的加速度是5m/s2

(2)拍摄时B球的速度vB是1.75m/s.

(3)A球上面滚动的小球还有2颗.

1
题型:简答题
|
简答题

因测试需要,一辆汽车在某雷达测速区,沿平直路面从静止开始匀加速一段时间后,又接着做匀减速运动直到最后停止.下表中给出了雷达测出的各个时刻对应的汽车速度数值.求:

(1)汽车匀加速和匀减速两阶段的加速度a1、a2分别是多大?

(2)汽车在该区域行驶的总位移x是多少?

正确答案

(1)由表给数据可分析:

前4 s内汽车做匀加速运动,加速度大小

a1== m/s2=3 m/s2                  

汽车做匀减速运动时的加速度

a2== m/s2=-2 m/s2

大小为2 m/s2

(2)由表可知匀加速的最大速度是v=12 m/s         

根据运动学规律,匀加速的位移x1==24 m  

同理可求得匀减速的位移x2==36 m        

所以总位移x=x1+x2=60 m.

答:(1)汽车匀加速和匀减速两阶段的加速度a1、a2分别是3 m/s2 和-2 m/s2;(2)汽车在该区域行驶的总位移是60m.

1
题型:简答题
|
简答题

(1)试在下述简化情况下,由牛顿定律和运动学公式导出动量定理表达式:一个运动质点只受到一个恒力作用,沿直线运动.要求说明推导过程中每步的根据,以及最后结果中各项的意义.

(2)人们常说“滴水穿石”,请你根据下面所提供的信息,估算水对石头的冲击力的大小.

一瀑布落差为h=20m,水流量为Q=0.10m3/s,水的密度ρ=1.O×l03kg/m3,水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零.(落在石头上的水立即流走,在讨论石头对水作用时可以不考虑水的重力,g取10m/s2

正确答案

(1)如图所示,一物体放在光滑的水平面上,设在恒力F的作用下,开始时物体的初速度为v1,经过t时间后,物体的速度变为v2

由牛顿第二定律得:a=

由运动学公式得:a=

由①②可得:=,由此式变形得:Ft=mv2-mv1

式中:Ft表示物体在t时间内物体受到合外力的冲量;mv2表示物体在这段时间的末动量;mv1表示物体在这段时间的初动量.

(2)设经△t时间内落到石头上水的质量为m,落到与石头相碰前的速度为v

则m=ρQ△t                          ③

由动能定理:mgh=mv2

由动量定理:F△t=mv⑤

由③④⑤得,F===2.0×103N

答:(1)Ft表示物体在t时间内物体受到合外力的冲量;mv2表示物体在这段时间的末动量;mv1表示物体在这段时间的初动量.

(2)水对石头的冲击力的大小为2.0×103N

1
题型:简答题
|
简答题

一子弹击中木板时的速度是800m/s,历时0.2s穿出木板,穿出时子弹的速度为300m/s,则子弹穿过木板时的加速度为多少?

正确答案

解析:选子弹初速度方向为正

则v1=800 m/s,v2=300 m/s

a== m/s2=-2500 m/s2 

“-”表示子弹加速度与初速度方向相反.

1
题型:简答题
|
简答题

一火车以2m/s的初速度,0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:

(1)火车在第3s末的速度是多少?

(2)在前4s内的平均速度是多少?

正确答案

(1)根据v=v0+at得,v=2+0.5×3m/s=3.5m/s.

(2)根据x=v0t+at2得,x=2×4+×0.5×16m=12m

则平均速度==m/s=3m/s.

答:(1)火车在第3s末的速度是3.5m/s.

(2)在前4s内的平均速度为3m/s.

1
题型:简答题
|
简答题

(学有余力同学做,不计入总分)如图所示,设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=5m,与货物包的摩擦系数为μ=0.4,顺时针转动的速度为V=3m/s.设质量为m=1kg的小物块由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.小物块随传送带运动到C点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆孤轨道下滑.D、E为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R2=1.0m圆弧对应圆心角θ=106°,O为轨道的最低点.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:

(1)小物块在B点的速度.

(2)小物块在水平传送带BC上的运动时间.

(3)水平传送带上表面距地面的高度.

(4)小物块经过O点时对轨道的压力.

正确答案

(1)小物块由A运动B,由动能定理,mgh=mv2

解得:vB==5m/s

即小物块在B点的速度为5m/s.

(2)由牛顿第二定律,得μmg=ma,解得:a=μg=4m/s2

水平传送带的速度为v0=3m/s

加速过程,由 v0=vB-at1,得:t1==0.5s

则匀速过程

L1=t1=2m

t2==1s

故总时间t=t1+t2=1.5s

即小物块在水平传送带BC上的运动时间为1.5s.

(3)小物块从C到D做平抛运动,在D点有:

vy=v0tan=4m/s

=2gh,得h==0.8m

故水平传送带上表面距地面的高度为0.8m.

(4)小物块在D点的速度大小为:vD==5m/s

对小物块从D点到O由动能定理,得:mgR(1-cos)=mv2-m

在O点由牛顿第二定律,得:FN-mg=m

联立以上两式解得:FN=43N

由牛顿第三定律知对轨道的压力为:FN′=43N

即小物块经过O点时对轨道的压力为43N.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,在光滑水平面AB上,用恒力F推动质量m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速运动,物体到达B点时撤去F,物体经过B点后又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点,每隔0.2s钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下列给出的了部分测量数据.(重力加速度g=10m/s2

求:(1)恒力F的大小;

(2)斜面的倾角α;

(3)t=2.1s时的瞬时速度v的大小.

正确答案

(1)由题意得a==2m/s2

∴F=ma=2N

(2)由题意得a′==-5m/s2

又-mgsinθ=ma'

∴θ=30°

(3)设B点速度为vB,物体由A到B所需时间为t1,由B点到2.6s所用时间为t2,则vaB=at1

1.0=vB+a′t2  且 t1+t2=2.6

解得 t1=2s vB=4m/s

∴t=2.1s时的瞬间速度为

v=vB+a′(t-t1

=3.5m/s

答:(1)恒力F的大小为2N;

(2)斜面的倾角α为30°;

(3)t=2.1s时的瞬时速度v的大小为3.5m/s.

下一知识点 : 相互作用
百度题库 > 高考 > 物理 > 匀变速直线运动的研究

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/15
  • 下一题