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题型:简答题
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简答题

一辆公共汽车以12m/s的速度行驶,当快要到达车站时,以4.0m/s2做匀减速直线行驶,求:

(1)从开始做减速运动计时,经过5秒汽车发生的位移是多少?

(2)汽车减速过程中的平均速度是多少?

正确答案

以汽车初速度为正方向,

设汽车停下时所需的时间为t,则vt=0,a=-4m/s2

(1)根据速度公式vt=v0+at有

t==s=3s

即3s末汽车停止运动,5s的位移应为前3s的位移.

所以x=v0t+at2

=12×3-×4×32m

=13.5m

(2)根据平均速度的定义==m/s=4.5m/s

答:(1)从开始做减速运动计时,经过5秒汽车发生的位移是13.5m.

(2)汽车减速过程中的平均速度是4.5m/s.

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简答题

一列车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前观察,第一节车厢经过他身旁历时2s,全车经过他身旁历时6s,求列车车厢的总数目。(设每节车厢一样长,且车厢间空隙不计)

正确答案

N=9 节

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简答题

汽车以v0=10m/s的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经过2秒钟速度变为6m/s.若将刹车过程视为匀减速直线运动,求:

(1)从开始刹车起,汽车6s内发生的位移;

(2)汽车静止前2秒内通过的位移.

正确答案

(1)汽车刹车时的加速度:a==m/s2=-2m/s2

则汽车速度减为零所需的时间:t0==s=5s<6s.

则6s内的位移:x==m=25m.

(2)采用逆向思维,汽车在静止前2s内的位移:x′=at′2=×2×4m=4m.

答:(1)从开始刹车起,汽车6s内发生的位移为25m;

(2)汽车静止前2秒内通过的位移为4m.

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简答题

一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s,驶过了180m.汽车开始的速度是多少?

正确答案

由题:a=1m/s2   t=12s  x=180m

由x=v0t+at2 得

   v0=-at

代入解得v0=9m/s       

答:汽车开始的速度是9m/s.

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简答题

一质量为2kg的木块,静止在水平面上,如图所示,木块与水平面间的动摩擦因数为0.2,现对其施加一个与水平成37°斜向右上方的10N的拉力:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)求木块加速度的大小

(2)若5s后撤去外力,求木块从静止开始滑行的总位移.

正确答案

(1)物体所受的合力F=Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=5.2N.

根据牛顿第二定律得,a==m/s2=2.6m/s2

故木块加速度的大小为2.6m/s2

(2)撤去外力前的位移x1=at12=×2.6×25m=32.5m

撤去外力前的速度v=at1=2.6×5m/s=13m/s

撤去外力后加速度a′===μg=2m/s2

撤去外力后的位移x2==m=42.25m

x=x1+x2=32.5+42.25m=74.75m

故木块从静止开始滑行的总位移为74.75m.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量为M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F=8N,当小车向右速度达到v0=1.5m/s时,在小车的前端轻轻放上一个大小不计、质量m=2kg的物块(物块初速度为零),物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,取g=10m/s2.求:

(1)物块刚放上小车时,物块和小车的加速度各为多少?

(2)从放上小车开始经过t=1.5s,物块通过的位移大小.

正确答案

(1)开始一段时间,物块相对小车滑动,两者间相互作用的滑动摩擦力的大小为Ff=μmg=4N.物块在Ff的作用下加速,加速度为:am==2m/s2

小车在推力F和f的作用下加速,加速度为:aM==0.5m/s2

(2)初速度为υ0=1.5m/s,设经过时间t1,两者达到共同速度υ,则有:υ=amt10+aMt1

代入数据可得:t1=1s,υ=2m/s

在这t1时间内物块向前运动的位移为s1=amt2=1m.

以后两者相对静止,相互作用的摩擦力变为静摩擦力将两者作为一个整体,

在F的作用下运动的加速度为a,则:F=(M+m)a  

得:a=0.8m/s2

在剩下的时间t2=t-t1=0.5s时间内,物块运动的位移为:s2=υt2+at2

得:s2=1.1m.

可见小物块在总共1.5s时间内通过的位移大小为:s=s1+s2=2.1m.

答:(1)物块刚放上小车时,物块的加速度为2m/s2,小车的加速度为0.5m/s2

(2)从放上小车开始经过t=1.5s,物块通过的位移大小为2.1m.

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题型:简答题
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简答题

飞机着陆后做匀变速直线运动,速度逐渐减小,已知飞机着陆时的速度为60m/s,若前5s内通过的位移为225m,则飞机的加速度大小为多少?此后飞机还要滑行多少秒才能停止运动?

正确答案

由x=v0t+at2,得

225=60×5+a×25    

a=-6m/s2

故飞机的加速度大小为6m/s2

飞机飞行的总时间t总==10s.

则还需滑行的时间t′=10-5s=5s.

故飞机还需滑行5s停止运动.

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题型:填空题
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填空题

某质点做匀减速直线运动,位移x与时间t的关系为x=10t-2t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该物体运动的初速度为______m/s,加速度为______m/s2,3s内位移为______m.(以初速度方向为正方向)

正确答案

由x=v0t+at2=10t-2t2,则初速度v0=10m/s,a=-4m/s2.则在3s内的位移x=v0t+at2=10×3-×4×9m=12m.

故本题答案为:10,-4,12.

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填空题

平直公路上,以18m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车时加速度的大小是6m/s2,刹车后4s内汽车的位移是______m.

正确答案

汽车刹车到停止所需的时间t==s=3s<4s,知汽车已停止.

则汽车的位移x==m=27m.

故答案为:27.

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题型:填空题
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填空题

物体沿直线以恒定加速度运动,它的位移与时间的关系是x=24t-6t2,(x的单位是m,t的单位是s)则它的初速度为______m/s,速度为零的时刻是______s.

正确答案

根据匀变速直线运动位移与时间的关系公式x=vot+at2 与x=24t-6t2 对比可得:

vo=24m/s,a=-12m/s2根据物体的速度时间关系v=v0+at,当v=0时,代入vo和a求得:

t=2s.

故答案是:24,2.

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简答题

如图所示,一物体从O点开始由西向东做直线运动,在第一个10秒末运动到了B点,到达B点后返回,第二个10秒末运动到了A点,第三个10秒末返回到了O点,继续前进,第四个10秒到达C点后静止,已知OA=20m,AB=10m,OC=20m,则:

(1)第一个10秒内发生的位移大小为______m,方向向______,路程为______m.

(2)整个40秒内发生的位移大小为______m,方向向______,路程为______m.

正确答案

(1)第一10s内的位移的初位置为O,末位置为B,所以OB的长度为OA+AB=10+10=30m,方向从O指向B,即由西向东.此时路程等于位移的大小,即30m.

(2)整个40s内的位移的初位置为O,末位置为C,所以OC的总长度为OC=20m,方向从O指向C,即由东向西.而路程等于运动轨迹的总长度,即OB+BO+OC=80m.

故答案为:(1)30,东,30.(2)20,西,80.

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简答题

如图所示,质量为M的木板上放一质量为m的木块,木块和木板间的摩擦因数为μ1,木板与桌面间的摩擦因数为μ2,则加在木板上的力F为多少大时,才能将木板从木块下抽出来?

正确答案

对m与M分别进行受力分析如;图所示

对m有:

f1=ma1

f11NM1mg     ②

由①和②得:

a11g

对M进行受力分析有:

F-f-f2=M•a2         ③

f1和f2互为作用力与反作用力故有:

f1=f21•mg           ④

f=μ2N(M+m)•g          ⑤

由③④⑤可得

a2=-μ2g       

要将木板从木块下抽出,必须使a2>a1

即:-μ2g>μ1g

解得:F>[(μ12)(M+m)]g    

答:当F>[(μ12)(M+m)]g才能将木板从木块下抽出.

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填空题

如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑.已知这名消防队员的质量为60㎏,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,g取10m/s2,那么该消防队员在加速与减速过程中最大速度为______m/s,加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为______.

正确答案

设下滑过程中的最大速度为v,则消防队员下滑的总位移x=

v

2

t1+

v

2

t2=t,得到v==m/s=8m/s.

设加速与减速过程的时间分别为t1、t2,加速度大小分别为a1、a2

则v=a1t1,v=a2t2,得到t1:t2=a2:a1=1:2.

由t1:t2=1:2,又t1+t2=3s,得到t1=1s,t2=2s,a1==8m/s2,a2=4m/s2

根据牛顿第二定律得

加速过程:mg-f1=ma1,f1=mg-ma1=2m

减速过程:f2-mg=ma2,f2=mg+ma2=14m 

所以f1:f2=1:7.

故答案为:8;1:7

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简答题

一子弹击中木板时的速度是600m/s,历时0.001s 穿出木板,穿出木板时的速度为100m/s,设子弹穿过木板是匀减速运动,试求:

(1)子弹穿过木板时的加速度.

(2)木板的厚度.

正确答案

(1)子弹穿过木板做匀减速运动,v0=600m/s,v=100m/s,t=0.01s,,则

加速度a==-5×105m/s2

    (2)木板的厚度x=t=0.7m

答:(1)子弹穿过木板时的加速度-5×105m/s2

    (2)木板的厚度是0.7m.

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简答题

倾角θ=37°,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上,质量m=2kg的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经t=2s到达底端,运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2),求:

(1)木块下滑的加速度;

(2)地面对斜面的摩擦力大小与方向;

(3)地面对斜面的支持力大小.

正确答案

(1)因为s=at2,得a=2m/s2

故木块下滑的加速度为2m/s2

(2)对木块受力分析,如图;

由牛顿第二定律得到:

mgsinθ-f1=ma;

mgcosθ-N1=0;

所以,f1=8N,N1=16N;

对斜面体受力分析,如图;

设摩擦力f向左,则由共点力平衡条件得:f=N1sinθ-f1cosθ=3.2N,方向向左.

(如果设摩擦力f向右,则f=-N1sinθ+f1cosθ=-3.2N,同样方向向左.)

故地面对斜面的摩擦力大小为3.2N,方向向左.

(3)由共点力平衡条件得:地面对斜面的支持力大小N=N1cosθ+f1sinθ=67.6N;

故地面对斜面的支持力大小67.6N.

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