- 匀变速直线运动的研究
- 共14248题
(12分)甲物体从某高楼离地楼高处自由下落,最后1s通过的位移是全程的
,令甲物体下落同时,从楼顶竖直向下抛乙物体(有一定的初速度,加速度为g),两物体恰好同时落地,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)竖直下抛的乙物体的初速度;
(2)甲、乙两物体着地时的速度.
正确答案
(1)30m/s (2)30 m/s 60 m/s
(1)设甲物体运动的总时间为t,楼高为h,则在甲物体下落的整个过程中以及前(t-1)s内应用自由落体运动位移公式,有
---------(2分)
---------(2分)
解得: t=s(不合题意,舍去),t="3s " ---------(1分)
h="135m " ---------(1分)
设乙物体以初速度v0下抛,则由匀变速直线运动位移公式,有
解得 ---------(2分)
(2)由速度公式,可得甲、乙物体着地时的速度分别为
, ---------(2分)
---------(2分)
做匀变速直线运动的列车出站时,车头经过站台上的某人面前时速度为1m/s,车尾经过此人面前时速度为7m/s,若此人站着一直未动,则车身中部(中点)经过此人面前时的速度是多少?
正确答案
VB=d/t1,VC=d/t2,g=(VC2-VB2)/2h,g=d2(t12-t22)/2ht12t22
略
一个由静止出发做匀加速直线运动的物体,在最初的3s内发生的位移是9m,试求:
(1)物体的加速度多大?
(2)第3s末物体的速度多大?
(3)第5s内物体发生的位移多大 ?
正确答案
(1).a=2m/s2
(2).v=6m/s
(3).x=9m
略
交通警察勘察事故现场时,只要量出汽车刹车的车辙印长度x(假定他判断车轮完全抱死,即刹车时车轮完全不转),就能根据已经掌握的轮胎与地面间的动摩擦因数m,估算出该车刹车前的行驶速度v0而无须考查车的质量m
(1)试根据你所掌握的知识,说说上述做法的原理
(2)若一辆车的刹车车辙印长15m,已知该车车轮胎与地面的动摩擦因数m=0.75试计算该车刹车瞬时速度的大小(g=10m/s2)
正确答案
(1)车停下时,a=-μg
由 ………………(2分)
得 ………………(2
分)
可以看出只要量出汽车刹车的车辙印长度x,就能根据已经掌握的轮胎与地面间的动摩擦因数m,估算出该车刹车前的行驶速度v0 ………………(1分)
(2)代入数值得 ………………(1分)
略
某型号的航载飞机在航空母舰跑道上加速时,发动机最大加速度为5m/s2,为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置,弹射系统使它具有30 m/s的初速度,飞机所需起飞速度为50m/s,飞机在航空母舰上至少加速多长时间?跑道至少为多长?(此过程设航空母舰处于静止状态)
正确答案
(1)根据 ………………(2分)
飞机在航空母舰上加速时间为: ………………(1分)
(2)根据 ………………(2分)
跑道至少为: ………………(1分)
略
一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系
为x=6+5t+2t2(m),其前两秒的位移x=______m,初速度v=_______m/s,a="_______" m/s2
正确答案
___18____m ____5_____m/s ______4_____ m/s2
略
以5米/秒匀速上升的气球,当升到20米高时,从气球上落下一小球,小球的质量为500克,小球在运动过程中遇到的阻力是0.1牛,求经过多长时间到达地面
正确答案
2.6秒
小球在离开气球前,随气球一起向上做匀速直线运动。离开气球后,由于重力和阻力的作用,小球做匀减速直线运动上升,其初速度为5米/秒,其加速度由于重力和阻力二力之和而产生(如图1)
小球达到最高点后,将做初速度为零的匀加速运动下落,其加速度由于重力和阻力二力之差而产生(如图2)根据牛顿第二定律,小球在上升过程中有:
mg + f=ma1, --(1分)
(1分)
再由运动公式得上升高度及上升时间:
(1分)
(1分)
(以上两式以向上为正,a向下,所以a=-10米/秒2,h为正,说明h1向上)
小球从最高点下落的过程中,由牛顿第二定律得
(1分)
(1分)
又由于下落高度h2=h1+H0=1.25米+20米=21.25米,再由运动学公式得
(1分)
所以小球从离开气球到到达地面所用时间秒t=t1+t2=2.6秒。 (1分)
(1)汽车经过A点时,已经运动了多长时间?
(2)经过A点后10s内汽车行驶的距离。
正确答案
(1) 2S (2)700m
(1) 由Vt=at
得t==
S=2S
(2 )由S=VAt’+at2 =[20×10+
×10×102]m=700m
汽车以10m/s的速度在平直公路上行驶,突然发现正前方s(m)处有一自行车以4m/s的速度作同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门作加速度为6m/s2的匀减速直线运动,若要汽车不撞上自行车,则s至少应为 m。
正确答案
3m
试题分析:匀减速运动的汽车追同向匀速运动的自行车,速度相等时若不能相撞,则就不会相撞了。汽车从开始到速度相等所用时间,刚好不撞的条件是
,解得s=3m.
点评:中等难度。析追及问题时,一定要注意抓住一个条件、两个关系:①一个条件是两物体速度相等时满足的临界条件,如两物体的距离是最大还是最小,是否恰好追上等.②两个关系是时间关系和位移关系.时间关系是指两物体运动时间是否相等,两物体是同时运动还是一先一后等;而位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动等,通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口,因此在学习中一定要养成画草图分析问题的良好习惯。
一个物体沿X轴的正方向从静止开始运动,在第1、3、5…等奇数秒内的加速度大小为2m/s2,方向沿X轴正方向,在第2、4、6…等偶数秒时间内以前一秒末的速度做匀速直线运动,问物体经过多少时间位移为36m?
正确答案
8s
略
(1)司机突然发现在前方90m的地方有路障,开始紧急刹车,已知刹车的加速度大小是5m/s2,汽车刚好在路障前面停下,求汽车原来的速度v0是多少?
(2)若汽车的刹车加速度大小是3m/s2,初速度不变,为使汽车不撞上路障,司机必须提早多少米发现路障?
正确答案
(1) 30m/s (2) 150m
(1) X="90m,a=" - 5m/s2, v=0m/s
由2ax=v2-v02……………………………………………………………………3
得v0=30m/s……………………………………………………………………2
(2) a=" -" 3m/s2,v0=30m/s,v=0m/s,
由2ax’=v2-v02…………………………………………………………………3
得x’=150m……………………………………………………………………2
某人骑自行车沿一坡路直线下滑,已知在坡顶的速度是1m/s,他以0.5m/s2的加速度匀加速行驶了4s,恰好到达坡底,试求:
(1)坡路的长度;(2)在坡路上行驶的平均速度
正确答案
(1)8m (2)2m/s
(1)自行车做匀加速运动,有
…………………………………………2分
………………………………2分
(2) …………………………………………2分
解得 …………………………………1分
(1)摩托车出发后,经多少时间追上汽车?
(2)摩托车追上汽车时,离出发点多远?
(3)摩托车追上汽车前,两者最大距离是多少?
正确答案
(1)5.46s(2)29.9m(3)12m
开始一段时间内汽车的速度大,摩托车的速度小,汽车和摩托车的距离逐渐增大,当摩托车的速度大于汽车的速度后,汽车和摩托车的距离逐渐减小,直到追上,显然,在上述过程中,摩托车的速度等于汽车速度时,它们间的距离最大。
(1)摩托车追上汽车时,两者位移相等,即
v(t+2)=at2
解得摩托车追上汽车经历的时间为t="5.46s "
(2)摩托车追上汽车时通过的位移为
s=at2="29.9m "
(3)摩托车追上汽车前,两车速度相等时相距最远,即v=at/
t/=="2s "
最大距离为△s=v(t/+2)- at/2=12m
参加电视台娱乐节目,选手要从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差H=1.8m,水池宽度S0=1.2m,传送带AB间的距离L0=20m,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个Δt=1.0s反应时间后,立刻以a=2m/s2恒定向右加速度跑至传送带最右端。
(1)若传送带静止,选手以v0=3m/s水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间;
(2)若传送带以u=1m/s的恒定速度向左运动,选手要能到达传送带右端,他从高台上跃出的水平速度v1至少多大?在此情况下到达B点时刻速度大小是多少?
正确答案
解:(1),
=0.6s
(2)设水平跃出速度v1,落到传送带1s反应时间内向左位移大小
然后向左减速至速度为零,又向左发生位移
不从传送带上掉下,平抛水平位移
则4.08m/s,最小速度为4.08m/s
在此情况下到达B点时速度v
一平板车,质量为M=100kg,停在水平路面上,车身的平板距离地面的高度为h=1.25m,一质量为m=50kg的小物体置于车的平板上,它到车尾的距离b=1.0m,与车板间的动摩擦因数为μ=0.20,如图所示,今对平板车施加一水平方向的恒力,使小车向前行驶,结果物体从平板上滑下落,物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0m,求物块落地时,落地点到车尾的水平距离。(不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取g=10m/s2)
正确答案
解:
小物体离开平板车时的速度
对小车
小物体离开车时,车速度
离开车后做平抛运动,设落地时间为t2
该时间内平板小车水平位移
而
解得
小物体落地时,落地点到车尾的水平距离
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