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简答题

如图所示,一物体由底端D点以4m/s的速度滑上固定的光滑斜面,途径A、B两点.已知物体在A点时的速度是B点时的2倍;由B点再经过0.5s,物体滑到斜面最高点C时恰好速度为零.设sAB=0.75m,求:

(1)斜面的长度;

(2)物体由底端D点滑到B点时所需的时间.

正确答案

(1)设物体上滑的加速度大小为a,经过B点时速度大小为v.

由题意,则有

从B到C:O=v-at1

从A到B:v2-(2v)2=-2aSAB

由上两式解得,a=2m/s2,v=1m/s

从D到C:O-v02=-2aS       ③

得到S==m=4m

(2)从D到B:v=v0-at2

得t2==1.5s.

答:

(1)斜面的长度为4m;

(2)物体由底端D点滑到B点时所需的时间为1.5s.

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简答题

汽车在公路上行驶的速度为v0=72km/h,若驾驶员发现前方出现了交通事故,经t1=0.5s分反应时间后开始刹车,汽车刹车的加速度大小为a=5m/s2,问驾驶员从发现情况到完全停止,汽车前进的距离是多少?

正确答案

汽车的运动分两段,在反应时间t1内汽车做匀速直线运动,其位移为

s1=v0t1=20×0.5m=10m                                              

汽车刹车时,汽车做匀减速直线运动,位移为s2

由 v2-v02=2as得  

0-v02=2as2 

 s2==m=40m       

所以汽车从发现情况到完全停止,行驶的距离为 s=s1+s2=50m   

答:汽车前进的距离是50m.

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简答题

飞机着陆后匀减速滑行,它滑行的初速度是60m/s,加速度大小是3m/s2,则:

(1)飞机着陆后滑行的时间是多少?

(2)要滑行多远才能停下来?

正确答案

(1)设飞机的初速度方向为正方向,则由已知得:

V0=60m/s,a=-3m/s2,Vt=0,

由速度公式 Vt=V0+at,

 得   t=20s,

(2)由位移公式 X=V0t+ at2

 得    X=600m,

 答:(1)飞机着陆后滑行的时间是20s;

     (2)飞机要滑行600m才能停下来.

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简答题

一质量为m=4kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平地面间的动摩擦因数为0.1,一质量为2kg的小物块(可视为质点),从长木板左端以6m/s的水平速度开始沿长木板滑动,如图所示.由于摩擦的缘故,小物块恰好停在长木板的右端,已知小物块与长木板间的动摩擦因数为0.4,求:

(1)小物块和长木板的加速度大小和方向;

(2)当长木板的速度刚好与小物块的速度相同时,长木板运动的时间;

(3)长木板的长度.

正确答案

(1)根据牛顿第二定律,小物块的加速度大小为:a1==μ1g=4m/s2,方向与v1方向相反;

长木板的加速度大小为:a2===0.5m/s2,方向与v1同向;

(2)设经过时间t长木板与小物块刚好达到相同的速度.

经过时间t小物块的速度大小为v=v1-a1t;

经过时间t长木板的速度大小为v=a2t;

解得t=s≈1.3s;

(3)当小物块与长木板达到相同速度后,二者一起以相同的加速度做匀减速运动,直至停止.

由题意可分析得出,当二者速度刚好相等时,小物块恰好运动到长木板的右端.

经过时间t小物块的位移为x1=v1t-a1t2

经过时间t长木板的位移为x2=a2t2

长木板的长度为L=x1-x2=4m;

答:(1)小物块的加速度大小为4m/s2,方向与速度反向;长木板的加速度大小为0.5m/s2,方向与速度方向相同;

(2)当长木板的速度刚好与小物块的速度相同时,长木板运动的时间为1.3s;

(3)长木板的长度为4m.

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简答题

如图所示为一足够长斜面,其倾角为θ=37°,一质量m=5kg物体,在斜面底部受到一个沿斜面向上的F=50N的力作用由静止开始运动,2s末撤去力F,物体在前2s内位移为4m,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10m/s2)求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;

(2)从静止开始3s内物体的位移和路程.

正确答案

(1)设前2s内加速度为a1,由题意:S1=a1t12  

代入数据4=×a1×22

解得a1=2 m/s2     

根据牛顿第二定律有:F-μmgcos37°-mgsin37°=ma1

μ==

解得:μ=0.25 

(2)在F被撤消后,物体还要继续向上运动,且是做匀减速运动,当速度为零位移达到最大值.设这过程的加速度为a2,撤消力F时的速度为v,匀减速运动的时间为t2,则有:

mgsin37°+μmgcos37°=ma2      

解得:a2=8m/s2 

2s末的速度v=a1t=4 m/s    

又v=a2t2

解得t2=0.5s

匀减速到最高点的位移运用反演法,为S2=a2t22=1m      

之后物体沿斜面向下做匀加速直线运动,

对物体受力分析有:mgsin37°-μmgcos37°=ma3解得:a3=4 m/s2

再经过t3=0.5 s  发生位移为S3=a3t32=0.5m

所以前3s位移为S1+S2-S3=4.5m  方向沿斜面向上

 路程为S1+S2+S3=5.5m

答:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.25;

(2)从静止开始3s内物体的位移为4.5m,方向沿斜面向上,路程为5.5m.

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简答题

物体A做匀速运动,速度为VA=4m/s,2s后物体B从同一位置与A同方向做匀加速直线运动,V0=0,a=2m/s2,求:

(1)B出发后,经过多少时间追上A?

(2)B追上A之前,A、B之间的最大距离是多少?

正确答案

(1)设追上时间为t,则:VA(t+2)=at2

代入得:4(t+2)=×2×t2

解得时间:t=2+2s

(2)当VA=VB时,A、B之间的距离最大,设B经历的时间为t′,则由at′=vA

得:t′=2s

A、B之间的最大距离为:△S=SA-SB=vA(t′+2)-at′2=4×4-×2×22=12m

答:

(1)B出发后,经过(2+2)s时间追上A.

(2)B追上A之前,A、B之间的最大距离是12m.

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简答题

某人离公共汽车尾部20m,以速度v向汽车匀速跑过去,与此同时,汽车以1m/s2的加速度从静止启动,作匀加速直线运动.试问,此人的速度v分别为下列数值时,能否追上汽车?如果能,要用多长时间?如果不能,则他与汽车之间的最小距离是多少?

(1)v=6m/s;              

(2)v=7m/s.

正确答案

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简答题

2011年7月23日晚上20点30分左右,甬温线永嘉站至温州南站间,北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故.事故已造成40人死亡,200多人受伤.事发当晚正值大雨,司机只能见到前方100米,已知此时D301列车行驶速度为180km/h,紧急刹车产生8m/s2的加速度,司机反应时间为0.3s,问:

(1)若列车D3115因突发故障停在前方,后面的D301列车能否撞上前面的D3115列车?

(2)若不考虑反应时间,列车D3115以10m/s的速度在前方向前行驶,能否发生碰撞事件?

正确答案

(1)列车的速度v=180km/s=50m/s  a=-8m/s2  反应时间t=0.3s

则司机的反应距离为 S1=vt     …①

刹车距离S2=…②

停车距离S=S1+S2 …③

联合①②③式代入数据解得

S=171.25m>100m        

所以D301列车会撞上前面D3115列车.

(2)若D301列车在速度减小到10m/s时追不上,则不会发生事故

由vt=v0-at得t=                  

代入数据求得t=5s                       

列车在t=5s内D3115通过的位移x=v0t=10×5m=50m 

列车D301 通过位移X==m=150m 

因X=150m=x+100m 

所以列车D301恰好追上但不碰撞

答:

(1)若列车D3115因突发故障停在前方,后面的D301列车能撞上前面的D3115列车

(2)若不考虑反应时间,列车D3115以10m/s的速度在前方向前行驶,恰好追上但不碰撞.

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简答题

平板小车静止在光滑的水平面上,其质量为M,一质量为m的小物块以水平初速v0沿小车表面向右滑去,如图所示.由于小物块与平板小车表面间存在着摩擦,使小物块最终相对于平板小车静止.求:

(1)最终平板小车的速度是多大?

(2)小物块的动量减小了多少?

正确答案

(1)由平板小车静止在光滑的水平面上,所以小车与木块组成的系统动量守恒,

设它们的共同速度v,由动量守恒,

得:mv0=(M+m)v

解得:v=

(2)小物块的动量减小了△P=mv0-mv代入v,解得:△P=

答:(1)最终平板小车的速度是

(2)小物块的动量减小了

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简答题

计算物体在下列时间段内的加速度.(取初速度方向为正方向)

(1)以40m/s做匀速直线运动的汽车,遇紧急情况刹车,经8s停下.

(2)一小球从斜面上由静止下滑,3s末滑至底端,速度为6m/s.

正确答案

(1)汽车的加速度a===-5m/s2

(2)小球的加速度a===2m/s2

答:(1)汽车的加速度为-5m/s2

(2)小球的加速度为2m/s2

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简答题

升降机由静止开始以加速度a1匀加速上升2s,速度达到3m/s;接着匀速上升10s;最后再以加速度a2匀减速上升3s才停下来.求:

(l)匀加速上升的加速度a1

(2)匀减速上升的加速度a2

(3)上升的总高度H.(画出v-t图象然后求出总高度)

正确答案

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简答题

某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进,某时刻在他前面7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车关闭发动机,以2m/s2的加速度匀减速前进,求

(1)汽车做匀减速运动的时间;

(2)汽车做匀减速运动的位移;

(3)此人需多长时间才能追上汽车?

正确答案

(1)已知汽车的初速度v0=10m/s,加速度a=-2m/s2末速度v=0,求汽车运动的时间和位移.

据v=v0+at得汽车减速运动时间t=s=5s.

(2)据x=v0t+at2得汽车匀减速运动的位移x=10×5+×(-2)×52m=25m.

(3)∵==5m/s>v自

∴自行车在汽车停车后才会追上汽车

所以追上汽车时自行车的位移x=x+7m=32m

自行车做匀速直线运动,运动的时间t==s=8s.

答:(1)汽车做匀减速运动的时间t=5s;

(2)汽车做匀减速运动的位移x=25m;

(3)此人需8s才能追上汽车.

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在平直的公路上有A、B两辆汽车平行同向行驶,A 车以vA=6m/s的速度做匀速直线运动,B车以vB=12m/s的速度做匀速直线运动.当B 车行驶到A车前s0=6m处时关闭发动机以a=3m/s2的加速度做匀减速直线运动,

(1)A车追上B车前两车之间的最大距离?

(2)问从此时开始需经多少时间A车可追上B车?

正确答案

(1)在A车追上B车之前,当两车速度相等时两车间的距离最大,设时间为t,则:

vA=vB-at解得:t=2s

此段时间内两车位移xA=vAt=6×2m=12mxB=×2m=18m最大距离为:x=xB-xA+6=12m

(2)从B车减速到B车停止所用时间为,则;

t1==s=4s

此时间内B的位移为:x1=t1=×4m=24m

这段时间内A车位移为:x2=vAt1=6×4m=24m

由于两车开始相距6m,故B停止时,A还没追上,再经追上,则:

=s=1s

故总时间为:T=t1+t2=5s

答:(1)A车追上B车前两车之间的最大距离12m(2)从此时开始需经5sA车可追上B车

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简答题

物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5m/s,经3s到达B点时的速度为14m/s,再经过4s到达C点.求:

(1)物体运动的加速度

(2)物体到达C点时的速度.

正确答案

(1)在物体由A点到B点的运动阶段,应用匀变速直线运动速度公式,有:

vB=vA+a t1

解得物体运动的加速度:

a==m/s2=3m/s2

(2)在物体由B点到C点的运动阶段,再应用匀变速直线运动速度公式,

可得物体到达C点时的速度为:

 vC=vB+a t2=14m/s+3×4m/s=26m/s.

答:(1)物体运动的加速度3m/s2

(2)物体到达C点时的速度26m/s.

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简答题

特警队员从悬停在空中离地235米高的直升机上沿绳下滑进行降落训练,某特警队员和他携带的武器质量共为80kg,设特警队员用特制的手套轻握绳子时可获得200N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得1000N的摩擦阻力,下滑过程中特警队员不能自由落体,至少轻握绳子才能确保安全.g取10m/s2.求:

(1)特警队员轻握绳子降落时的加速度是多大?

(2)如果要求特警队员着地时的速度不大于5m/s,则特警队员在空中下滑过程中按怎样的方式运动所需时间最少(用文字叙述或v-t图表示均可),最少时间为多少?

正确答案

(1)根据牛顿第二定律,有

a1===7.5m/s2

即特警队员轻握绳子降落时的加速度是7.5m/s2

(2)先加速到一定速度后立即减速,到达地面时正好为5m/s速度,用时最短;

减速时加速度为

a2===2.5m/s2

设最大速度为vm,根据运动学公式,有

+=235

解得

vm=30m/s

故总时间为

t总=t1+t2=+=14s

即最少时间为14s.

下一知识点 : 相互作用
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