- 运动的描述
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(4分)在乒乓球比赛中,以2 m/s的速度运动的小球在0.01 s时间内以8m/s的速度被反向打回,在此过程中,小球的加速度大小是__________,方向与初速度方向__________(填“相同”或“相反”)
正确答案
1000m/s2 相反
试题分析:由加速度概念可知,方向与初速度方向相反
点评:本题难度较小,加速度在数值上等于单位时间内的变化量,要注意速度的正负号
(4分)与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力.下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数.在额定输出功率不变的情况下,质量为60 kg的人骑着此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍.当此电动车达到最大速度时,牵引力为________N,当车速为2 m/s时,其加速度为________ m/s2.(g=10 m/s2)
正确答案
40 0.6
当此电动车达到最大速度时牵引力与阻力相等,当车速为2 m/s时由
,
,
m/s2 m/s2。
加速度是描述速度变化快慢的物理量,其定义为 。公式为:,加速度又叫速度的变化率。
正确答案
速度的变化跟引起速度变化所用时间的比值
加速度与速度的关系:它们都是矢量,当a与的方向相同时,不论a的大小如何,速度一定是 的;在无返回的直线运动中,当a与
的方向相反时,不论a的大小如何,速度一定是 的。
正确答案
增大,减小
物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动,经4 s滑回原处时速度大小仍为5m/s,则物体的速度变化为___________,加速度为___________(规定初速度方向为正方向)。
正确答案
-10m/s;-2.5m/s2
加速度:用来描述速度 的物理量。物体的加速度等于物体速度的变化与完成这一变化所用时间的比值,即a= 。
正确答案
变化快慢,△v/△t
一质点从静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速运动,经过5 s后做匀速运动,最后2 s的时间使质点匀减速到静止,则
(1)质点匀速运动时的速度多大?
(2)减速运动时的加速度多大?
正确答案
解:
(1)v1=at1, 得v1=5m/s;
(2)a=(v2-v1)/t2,得a=-2.5m/s2。
如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始匀加速下滑,经过B点后进入粗糙水平
面(设经过B点前后速度大小不变),匀减速运动最后停在C点.每隔0.2秒通过速度传感器测量物体的瞬时速度大小,下表给出了部分测量数据.
求:(1)物体在斜面和水平面上的加速度大小分别为多少?(2)t=0.6s时瞬时速度大小v.
正确答案
(1)由表格中前三列数据可知,物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为
a1==
m/s2=5m/s2
物体在水平面上匀减速运动时的加速度为:a2==
m/s2=-2m/s2
(2)研究物体由t=0到t=1.2s过程,设物体在斜面上运动的时间为t,则有
vB=a1t,v1.2=vB-a2(1.2-t)
代入得v1.2=a1t-a2(1.2-t)
解得t=0.5s,vB=2.5m/s
即物体在斜面上下滑的时间为t=0.5s,则t=0.6s时物体在水平面上运动,速度为
v=vB-a2(0.6-t)=2.5m/s-2×0.1m/s=2.3m/s
答:(1)物体在斜面和水平面上的加速度大小分别为5m/s2,2m/s2(2)t=0.6s时瞬时速度大小为2.3m/s.
一质点在外力作用下沿直线做匀加速运动,从某时刻开始计时,测得该质点在第1s内的位移为2.0 m,第5s内和第6s内的位移之和为11.2m。求:
(1)该质点加速度的大小;
(2)该质点在第6s内的位移大小。
正确答案
解:(1)由质点在第1s内的位移s1=2.0 m
则质点在t=0.5s时的速度
设质点在第5s内和第6s内的位移分别为s5、s6
质点在t=5 s时的速度
质点的加速度
(2)由运动学公式有
解得:s6=6m
汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2 s速度变为6 m/s。求:
(1)刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度;
(2)刹车后8 s内的位移。
正确答案
解:汽车做匀减速直线运动,以初速度方向为正方向,则v0=10m/s,vt=6m/s,t=2s
(1)刹车过程中的加速度 a=(vt-v0)/t=(6-10)/2 m/s2=-2 m/s2
刹车后2 s内前进的距离 s= v0t+ at2=[10×2+
×(-2)×22] m=16 m
即刹车后2 s内前进的距离为16m,刹车过程中的加速度大小为2m/s2,方向与初速度方向相反
(2)汽车停下来所用时间 t=(vt-v0)/a=(0+10)/(-2) s=5 s
刹车后5 s汽车已经停下来了,所以8 s的速度为零
8 s内的位移也即是5 s内汽车的位移 s= v0t+ at2=[10×5+
×(-2)×52] m=25 m
即刹车后8 s内的位移大小为25 m,方向与初速度方向相同
一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,为研究汽车运动的规律而记录下它在不同时刻的位置和速度,见下表所示。试求:
(1)画汽车运动的速度时间图象(v-t图象);
(2)汽车在3.5s末的速度;
(3)前4s内的加速度。
正确答案
解:(1)从表格可以看出,汽车在前4 s做的是加速运动,后4 s做的是匀速运动。图“略”。
(2)汽车在3.5 s末的速度近似等于第4 s内的平均速度:v==
m/s=3.5 m/s
(3)汽车在前4 s内的平均加速度:a==
m/s2=1 m/s2
短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s和19.30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动。200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同,但由 于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%,求:
(1)加速所用时间和达到的最大速率;
(2)起跑后做匀加速运动的加速度。(结果保留两位小数)
正确答案
解:(1)设加速所用时间为t(以s为单位),匀速运动的速度为v(以m/s为单位),则有
1/2vt+(9.69-0.15一t)v=100 ①
1/2vt+(19.30-0.15-t)×0.96v=200 ②
由①②式得t=1.29 s ③,v=11.24 m/s ④
(2)设加速度大小为a,则
一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止,下表给出了不同时刻汽车的速度:
(1)汽车做匀加速运动时的加速度大小是多少?汽车做匀减速运动时的加速度大小是多少?
(2)汽车从开出到停止总共经历的时间是多少?
(3)汽车通过的总位移是多少?
正确答案
(1)3m/s2,6m/s2
(2)11s
(3)96m
用同种材料制成倾角30°的斜面和长水平面,斜面长2.4m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2m/s时,经过0.8s后小物块停在斜面上某处。多次改变v0的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出t-v0图象,如图所示,求:
(1)小物块在斜面上下滑的加速度为大小?
(2)小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少?
(3)若小物块初速度为4m/s,则小物块到达斜面底端速度多大,小物块从开始运动到最终停下的时间为多少。
正确答案
解:(1)从数值考虑有:
(2)从数值考虑有:
得
(3)v0=4m/s时,小物块在斜面仍保持匀减速下滑。研究小物块在斜面上运动过程,设小物块刚进入水平面时速度v1,则有:
代入数据解得:v1=2m/s,t1=0.8s
水平面上=0.23s
总时间t1+t2=1.03s
如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面,最后停在C点,现每隔0.2 s通过传感器测量物体的运动速率v,下表给出了部分测量数据,设物体经过B点前后速率不变,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)物体在AB段和BC段的加速度a1和a2;
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ;
(3)物体运动到B点时的速率VB。
正确答案
解:(1)由公式可得两段的加速度大小分别为:
a1=5 m/s2,方向沿斜面向下;a2=2m/s2,方向水平向左
(2)根据牛顿第二定律:-μmg=ma2代人数值得μ=0.2
(3)由表可知,物体开始运动的时刻t0=0.2s,设运动到B的时刻为t,则有如下运动学方程:
VB=a1(t-t0)
v1.4=VB+a2(t1.4-t)
由以上二式解得:t=0.7s,VB=2.5m/s
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