- 匀变速直线运动的研究
- 共14248题
如图所示,滑雪运动员质量,沿倾角
的山坡匀加速滑下,经过
的时间速度由
增加到
,
,求:
(1)运动员在这段时间内沿山坡下滑的距离;
(2)运动员受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。
正确答案
解:(1)由运动学速度公式,可得运动员的加速度:
运动员的位移:
(2)根据牛顿第二定律即
,可解出阻力
一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m。则刹车后6 s内的位移是多少?
正确答案
解:如图,设AB为X1 ,BC为X2,所用时间均为t=1s,则:
X1=VAt- ①
X1+X2=VA2t- ②
由①②得:VA=10m/s,a=2m/s2
所以:汽车行驶最长时间tm=
所以:刹车6s内的位移是:X=
如图所示,公路上一辆汽车(可看做质点)以的速度匀速行驶,汽车行至A点时,一人为搭车,从距公路30m的C处开始以
的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车作匀减速运动,结果车停在B点时,人同时到达B点,已知AB=80m,试求:
(1)汽车在距A多远处开始刹车;
(2)刹车后汽车的加速度有多大?
正确答案
解:(1)人从C到B用时
内汽车由A到B且停在B点,设车从A经
开始刹车
得:
(2)
汽车以5 m/s的速度在水平路面上匀速前进,紧急制动时以-2 m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行,则在制动后2 s末和4 s内汽车的速度与通过的路程分别为 m/s、 m。
正确答案
1,6.25
一列货车以8m/s的速度在铁路上行驶,由于调度事故,在货车后面600m处有一列快车以20m/s的速度在同一轨道上行驶,快车司机赶快合上制动器,但快车要滑行2000m才停下来,请判断两车会不会相撞?
正确答案
解:快车刹车后的加速度大小为
当两车速度相等时,
快车多走距离为:
或
故两车将相撞
已知O、A、B、C为同一直线上的四点,AB间的距离为,BC间的距离为
,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离。
正确答案
解:设物体的加速度为a,到达A点的速度为v0,通过AB段和BC段所用的时间为t,则有:
①
②
联立①②式得:
l2-l1=at2 ③
3l1-l2=2v0t ④
设O与A的距离为l,则有:
⑤
联立③④⑤式得:
已知O、A、B、C为同一直线上的四个点,AB间的距离为l1,BC间的距离为l2。一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点。已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等,求O与A的距离。
正确答案
解:设物体的加速度为a,到达A点的速度为v0,通过AB段和BC段所用的时间为t,则有
①
l1+12=2v0t +2at2 ②
联立①②式得l2-l1=at2 ③
3l1-l2=2v0t ④
设O与A的距离为l,则有 ⑤
联立③④⑤式得
甲车以加速度3m/s2由静止开始做匀加速直线运动,乙车落后2s在同一地点由静止开始,以加速度4m/s2做匀加速直线运动,两车的运动方向相同,求:
(1)乙车出发后经多长时间可追上甲车?
(2)在乙车追上甲车之前,两车距离的最大值是多少?(本题所有结果保留整数)
正确答案
解:(1)两车相遇时位移相同,设乙车所用时间为t
X甲=X乙,a甲(t+2)2=
a乙t2
t=13 s
(2)当两车速度相同时相距最大
V甲=V乙,a甲t甲=a乙t乙 t甲=t乙+2
t乙=6 s
△X=X甲-X乙=a甲t甲2-
a乙t乙2=24 m
汽车紧急刹车后停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的痕迹长度为1m,汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.2,重力加速度取10m/s2,问:
(1)刹车时汽车的加速度多大?
(2)刹车前汽车的速度多大?
(3)开始刹车后经过0.5s和2s,汽车的位移分别有多大?
正确答案
(1)2m/s2(2)2m/s
(3)0.75m,1m
一个做匀加速直线运动的物体,在前4s内通过的位移是24m,以后4s通过的位移是60m,求这个物体的加速度和初速度各是多少?
正确答案
解:
方法1:已知:x1=24m,x2=60m,t=4s
根据 ①
②
由①②得 a=2.25m/s2,v0=1.5m/s
方法2:用平均速度
又
所以
再由
求得 v0=1.5m/s
方法3:由
得 v0=1.5m/s
在某一长直赛道上,一辆赛车前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶。试求:
(1)赛车出发3s末的瞬时速度大小;
(2)赛车何时追上安全车?
正确答案
解:(1)赛车做匀加速直线运动
,
,t=3s
末速度为:=6m/s
(2)对赛车:
对安全车:
追上有:
带入数据解得:t=20s
一辆正在匀加速直线行驶的汽车,在5s内先后经过路旁两个相距50 m的电线杆,它经过第二根的速度是15 m/s,求它经过第一根电线杆的速度及行驶的加速度.
正确答案
解:方法一:设汽车经过第一根电线杆的速度为v0,加速度为a,则
将x=50 m,t=5 s,v=15 m/s代入以上两式求得v0=5 m/s,a=2m/s2.
方法二:将x=50 m,t=5 s,v=15 m/s代入公式x=v0t+ 和
,求得v0=5 m/s,a = 2 m/s2.
物体A做匀速直线运动,速度为vA=4 m/s,2 s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=2 m/s2,求:
(1)B出发后,经过多少时间追上A?
(2)B追上A时,离出发点多远?
(3)B追上A前,最远距离是多少?
正确答案
解:(1)设B出发后经时间t追上A,依据题意,B追上A时满足条件:vA(t+2s)=
代入数据,得4(t+2 s)=×2t2解得t=(2+
) s≈5.46 s
(2)B 上A时离出发点的距离是x=vA(t+2s)=[4×(2+5.46)] m=29.84 m
(3)A、B距离最远时,应有vA=vB,即4 m/s=2 m/s2·t',t'=2 s
此时△x=xA-xB=vA(t'+2s)-=12 m
一辆摩托车能达到的最大速度为vm=30 m/s,要想在3 min内由静止起沿一条平直公路追上在前面s0=1000 m处、正以v=20 m/s速度匀速行驶的汽车,则摩托车至少以多大的加速度起动?以下是甲、乙两位同学的求解方法。
甲同学的解法是:设摩托车恰好在3 min时追上汽车,则:
at2=vt+s0,代入数据得:a=0.28 m/s2。
乙同学的解法是:设摩托车追上汽车时,摩托车的速度恰好是30 m/s,则
vm2=2as=2a(vt+s0),代入数据得:a=0.1 m/s2。
你认为他们的解法正确吗?若都是错误的,请给出正确的解法。
正确答案
解:他们的解法都不对
设摩托车的加速时间为t,且正好用时t0=3min追上汽车,则有:
,得
所以摩托车最小加速度为m/s2
一辆汽车以72 km/h的速率行驶,现因故紧急刹车并最终停止运动。已知汽车刹车过程加速度的大小为5m/s2,求:
(1)汽车经过多长时间停下来?
(2)汽车刹车后6s末的位移是多少?
正确答案
解:(1)由得
(2)
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