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题型:简答题
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简答题

在平直公路上,一辆自行车以6 m/s的速度匀速行驶,一辆汽车在自行车正后方同向行驶,当汽车与自行车距离为12m时,汽车的速度为10m/s,并于此时关闭了发动机,而以1m/s2的加速度匀减速行驶。两车都看作质点,求:

(1)汽车是否会撞到前面的自行车?如果会撞到,计算出所用的时间,如果不会撞到,计算出与自行车的最小距离;

(2)当汽车停下时,二车间的距离是多少?

正确答案

(1)不会撞到,最小距离4m

(2)2m

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简答题

一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内.假定警车、货车都视为质点,并在同一平直路面上做直线运动.问:

(1)警车在追赶货车的过程中,经过多少时间两车间的距离最大?此最大距离是多少?

(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?

正确答案

解析:(1)警车在追赶货车的过程中,当两车速度相等时,它们间的距离最大,设警车发动后经过t1时间两车的速度相等.

            则t1= s=4 s

            s=(5.5+4)×10 m=95 m

            s=at12=×2.5×42 m=20 m

          所以两车间的最大距离△s=s-s=75 m.

(2)v0=90 km/h=25 m/s,当警车刚达到最大速度时,运动时间t2= s=10 s

          s′=(5.5+10)×10 m=155 m

          s′=at22=×2.5×102 m=125 m

      因为s′>s′,故此时警车尚未赶上货车,且此时两车距离

△s′=s′-s′=30 m

   警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过△t时间追赶上货车,则

△t==2 s

   所以警车发动后要经过t=t2+△t=12 s才能追上货车.

答:(1)经过4s两车间的距离最大,此最大距离是75m;(2)警车发动后要12s才能追上货车.

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简答题

质量为10kg的滑块A原来静止在水平面上,当受到水平拉力F作用后,开始沿直线运动,且运动位移随时间的变化关系为x=2t2 m(g取10m/s2),求:

(1)第4s末物体的速度;

(2)若第4s末撤去水平力F,物体再经过10s停止,求力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数多大?

正确答案

(1)16m/s

(2)56N,0.16

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简答题

甲、乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v1=16m/s的初速度,a1=-2m/s2的加速度做匀减速直线运动,乙车以v2=4m/s的初速度,a2=1m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:

(1)两车相遇前,两车之间的最大距离;

(2)两车相遇时,它们运动的时间.

正确答案

当两车速度相等时,两车距离最大,

由匀变速直线运动的速度公式得:vt=v-at1,vt=v+at1

两式联立解得:t=4s

此时两车相距的最大距离为:△s=s甲-s乙=(v甲t1-at12)-(v乙t1+a乙t12)=24(m)

当乙车追上甲时,两车运动位移相等,有:vt-at2=vt+at2

解得:t==8(s),(t=0舍去)

答:(1)两车间的最大距离为24m;

(2)相遇时两车运动的时间为8s.

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简答题

在平直公路上,以速度v0=12 m/s匀速前进的汽车,遇紧急情况刹车后,轮胎停止转动在地面上滑行,经过时间t=1.5s汽车速度减小到v1=6m/s。(g=10m/s2)求:

(1)汽车刹车时加速度a的大小;

(2)开始刹车后,汽车在6s内发生的位移x的大小;

(3)刹车时汽车轮胎与地面间的动摩擦因数μ。

正确答案

解:(1)对汽车刹车后做匀减速运动v1=v0+at

代入数据得:a=-4m/s2

即汽车刹车时加速度的大小为4m/s2

(2)汽车刹车后运动的时间=3s

所以,汽车在6s内已经停下来

,解得:x=18m

(3)汽车刹车后地面摩擦力的作用,由牛顿第二定律得:f=μmg=ma

解得:μ=0.4

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简答题

有一个做匀变速直线运动的物体,它在两段连续相等的时间内通过的位移分别是24m和64m,连续相等的时间为4s,求质点的初速度和加速度大小。

正确答案

解:m/s=6 m/s

m/s=16 m/s

+aT

即16=6+a×4,得a=2.5 m/s2

再由s1=vAT+aT2,得vA=1 m/s

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简答题

若甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,甲车以v1=10 m/s的速度做匀速运动,经过车站A时关闭油门以a1=4 m/s2的加速度匀减速前进。2 s后乙车与甲车同方向以a2=1 m/s2的加速度从同一车站A出发,由静止开始做匀加速直线运动。问乙车出发后经多长时间追上甲车?

正确答案

解:乙车出发时甲车具有的速度为:v1t=v1-a1t0=10 m/s-2×4 m/s=2 m/s

此时离甲车停止运动的时间

根据题设条件,乙车在0.5s内追不上甲车,也就是说乙车追上甲车时,甲车已经停止了运动。甲车停止时离车站A的距离

设乙车走完这段路程所需的时间为t,由,得:

故乙车出发后经过5 s追上甲车

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简答题

一辆巡逻车最快能在10 s内由静止匀加速到最大速度50 m/s,并能保持这个速度匀速行驶,问该巡逻车在平直的高速公路上由静止追上前方2000 m处正以v=35 m/s的速度匀速行驶的汽车,至少需要多少时间?

正确答案

解:设至少经过时间t追上,则

        

       代入数据解得 t=150s

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简答题

某航空公司的一架客机,在正常航线上做水平飞行时,突然受到强大的垂直气流的作用,使飞机在10s内迅速下降高度为1800m,造成众多乘客和机组人员受伤,如果只研究在竖直方向上的运动,且假设这一运动是匀变速直线运动

(1)求飞机在竖直方向上产生的加速度为多大?

(2)试估算成年乘客(约45千克)所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离坐椅?(g取10

正确答案

(1)(2)F=1170N

(1)由运动学公式

(2)安全带对人的作用力向下,F+mg=ma,可知F=m(a-g),F=1170N

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简答题

一车处于静止状态,车后相距S0=25 m处有一个人,当车开始启动后以1 m/s2的加速度前进的同时,人以6 m/s速度匀速追车,能否追上?若追不上,人、车间最小距离为多少?

正确答案

解:假设经过时间t,人能追上车,则

x=

x=vt

x-x=25 m

联立以上三式可得t2-12t+50=0

因△=(-12)2-4×1×50=-56<0,该方程无解,所以不能追上

在人、车速度相同时相距最近

xmin=x+25 m-x=×1×62 m+25 m-6×6 m=7 m

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简答题

一物体从O点以4m/s的速度滑上光滑斜面做匀减速直线运动,2s后向上经过A点,此时物体的速度为2m/s。求:

(1)物体向上滑行的最大位移?

(2)从O点出发到返回O点共需多少时间?

正确答案

解:(1)设物体上滑的加速度为a,则在前2s内有:

,∴

解得:a= -1m/s2

物体上滑到末速度为零的过程中有:,v=0

解得:x=8m

(2)物体上滑的时间:t1=ΔV/a=4s

根据对称性,往返总时间:t=2t1=8s

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简答题

如图所示,物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑,随后在水平面上作匀减速运动,最后停止于C点,已知AB=4m,BC=6m,整个运动历时10s,求AB和BC运动的加速度。

正确答案

0.5m/s2,-0.33m/s2

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简答题

国庆60周年阅兵中,我国自行研制的第三代战斗机——“歼- 10”受阅后返回机场,降落在跑道上,其在跑道上减速过程可简化为两个匀减速直线运动,首先是飞机以速度v0着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为a1,运动时间为t1;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下。已知飞机在平直跑道上减速滑行 的总路程为s。求第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和运动的时间。

正确答案

解:设A为飞机着陆点,AB,BC分别为两个匀减速运动过程,C点停下,A到B过程,依据运动学规律有

  ①

vB=v0-a1t1

B到C过程,依据运动学规律有

 ③

0=vB-a2t1

A到C过程,有s=s1+s2

 ⑥

 ⑦

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简答题

如图所示,小球甲从倾角θ=30°的光滑斜面上高h=5 cm的A点由静止释放,同时小球乙自C点以速度v0沿光滑水平面向左匀速运动,C点与斜面底端B处的距离L=0.4 m。甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去,甲释放后经过t=1 s刚好追上乙,求乙的速度v0(g=10 m/s2)。

正确答案

解:设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a,运动时间为t1,运动到B处时的速度为v1,从B处到追上小球乙所用时间为t2,则a=gsin30°=5 m/s2

得:t1=0.2 s,t2=t-t1=0.8 s,v1=at1=1 m/s,v0t+L=v1t2代入数据解得:v0=0.4 m/s,方向水平向左

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简答题

如图所示,一平直的传送带以v=2 m/s的速度匀速运行,传送带把A处的工件运送到B处。A,B相距l=10 m。从A处把工件无初速度地放到传送带上,经过时间t=6 s传送到B处,欲用最短的时间把工件从A处传送到B处,求传送带的运行速度至少多大。

正确答案

解:工件从A处无初速度放在传送带上以后,将在摩擦力作用下做匀加速运动,因为,这表明工件从A到B先做匀加速运动,后做匀速运动。设工件做匀加速运动的加速度为a,加速的时间为t1,相对地面通过的位移为x,则有

v=at1,x=,x+v(t-t1)=l

数值代入得a=1 m/s2要使工件从A到B的时间最短,须使它始终做匀加速运动,至B点时速度为运送时间最短所对应的皮带运行的最小速度

由v2=2al得v==2 m/s

下一知识点 : 相互作用
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