- 匀变速直线运动的研究
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物体做初速度为零的匀加速直线运动,它在第2秒末、第4秒末、第6秒末的速度之比为 ,在1秒内、2秒内、3秒内的位移比为 。
正确答案
1:2:3 1:4:9
试题分析:初速度为零的匀加速直线运动,2秒末的速度为,4秒末的速度为
,6秒末的速度为
,所以
;初速度为零的匀加速直线运动,1秒内的位移
,2秒内的位移
,3秒内的位移
,所以
点评:本题可以由初速度为零的匀加速直线运动的速度公式和位移公式可以求得。
一物体由静止开始作匀加速运动,它在第n秒内的位移是S,则其加速度大小为__________.
正确答案
略
一辆以12 m/s的速度在水平公路上行驶的汽车,刹车过程中以3 m/s2的加速度做匀减速直线运动,那么5 s末的速度是_________,刹车5 s的位移是_________.
正确答案
0 24 m
汽车匀变速运动的时间t==
s="4" s,所以v=0,s=v0t+
at2="24" m.
一小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,在重力作用下产生了10 m/s2的加速度.抛出3 s末小球的速度是____________,这3 s内小球的位移为____________.
正确答案
-10 m/s 15 m
以初速度方向为正方向,小球上抛做匀减速直线运动,加速度向下.
所以小球3 s末的速度:vt=v0+at=20+(-10)×3 m/s="-10" m/s,负号表示速度方向向下.
小球3 s内的位移s=v0t+at2=20×3+
×(-10)×32 m="15" m,方向竖直向上.
如图所示,甲乙两个同学在直跑道上练习4×100 m接力,他们在奔跑时具有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速运动.现在甲同学持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区准备全力奔出,若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%,则乙在接力区内必须奔出的距离是__________ m.
正确答案
16
设乙同学奔跑的最大速度为v,加速度为a,由推论公式得:v2="2as " (0.8v)2="2as,s′=0.64s=0.64×25" m="16" m.
物体A从静止出发,以2m/s2的加速度向前运动。第3s末在同一地点物体B也从静止出发以3m/s2的加速度沿A运动方向前进。求:
(1)第5s末物体A的速度大小;
(2)5s内物体A的平均速度大小;
(3)第5s内物体A的位移大小;
(4)第5s末AB两物体相距多远?
正确答案
(1)10m/s
(2)5m/s
(3)9m
(4)19m
在研究匀变速直线运动的实验中,如图是一条记录小车运动情况的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E 5个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接在220V、50Hz的交流电源.
(1)由纸带上的数据计算vB="______" m/s,vC="______" m/s,vD="______" m/s;
(2)在右图所示坐标中作出小车的v-t图线,并根据图线求出a="______" m/s2.(此题计算结果均保留三位有效数字)
正确答案
(1)1.38,2.64,3.90 (2)12.6,作图略
略
做匀减速运动的物体经4 s后停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是___________.
正确答案
2 m
上属的运动可以看成初速度为零的匀加速运动,连续相等时间内位移之比为1∶3∶5∶7……故在这4 s内位移之比为14∶10∶6∶2,故最后1 s内的位移为2 m.
如图所示,在一个倾斜的长冰道上方,一群穿相同冰鞋的小孩子排成队,每隔1s有一个小孩从某一起始线开始往下滑,一游客对着冰道上的孩子拍下一张照片,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子,他根据照片与实物的比例推算出乙和甲、乙和丙之间的距离分别为12.5m和17.5m。若不考虑一切阻力且曝光时间可忽略不计,请你据此求解下列问题:(g取10 m/s2)
(1)冰道的倾角是多少?
(2)拍照时,最下面的小孩丁的速度是多少?
(3)拍照后0.5s时,甲和乙之间的距离是多少?
正确答案
解:(1)甲、乙之距s1=12.5 m,乙、丙之距s2=17.5 m
由s2-s1=aT2得a=m/s2=5 m/s2
由牛顿第二定律mgsinθ=ma,得sinθ==
,θ=30°
(2)v乙==
m/s=15 m/s
v丁=v乙+a×2T=(15+5×2×1)m/s=25 m/s
(3)拍照后0.5s,S乙=15×+
×5×
=8.125m
v甲=v乙-a×1=10 m/s
拍照后0.5s,S甲=10×+
×5×
=5.625 m
拍照后0.5s时,甲和乙之间的距离d'=12.5+8.125-5.625=15 m
在平直的公路上,一辆汽车以30m/s的初速度开始刹车,刹车的加速度大小为3m/s2。求:
(1)汽车经过多长时间停止运动?
(2)汽车在刹车开始后的12s内的位移是多大?
(3)汽车在刹车过程中的平均速度是多大?
正确答案
(1)10s
(2)150m
(3)15m/s
质量为2 kg的物体,在8N的水平力作用下以10 m/s的速度沿粗糙的水平地面做匀速直线运动,撤去拉力后4s内物体的位移是____________.
正确答案
12.5 m
如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠在固定于地面的挡板P上。质量为m的小滑块以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端时速度恰好为零。
(1)求小滑块在木板上滑动的时间;
(2)求小滑块在木板上滑动过程中,木板对挡板P作用力的大小;
(3)若撤去档板P,小滑块依然以水平速度v0滑上木板的左端,求小滑块相对木板静止时距木板左端的距离。
正确答案
解:(1)小滑块在木板上做匀减速直线运动,则整个滑动过程的平均速度
所以
(2)设小滑块在木板上滑动时所受的摩擦力大小为f,由动能定理可得 ①
所以 ②
由牛顿第三定律和物体的平衡条件,木板对挡板P作用力的大小等于
(3)设撤去档板P,小滑块与木板的共同速度为v,小滑块静止时距木板左端的距离为L′,此过程中小滑块的位移为x1,木板的位移为x2,则 ③
根据动量守恒定律和动能定理有
④
⑤
⑥
由②③④⑤⑥式可解得
从静止开始做匀加速直线运动的汽车,第1s内的位移为0.4m,则
[ ]
正确答案
汽车刹车后开始做匀减速运动,第1s内和第2s内的位移分别为3m和2m,那么
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正确答案
从静止开始做匀加速直线运动的物体,第1s内通过的位移为0.3m,则
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正确答案
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