- 匀速直线运动及其公式、图像
- 共628题
一架飞机水平匀速的在某位同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍?
正确答案
解:如图所示,设飞机在人头顶正上方时到地面的高度为h,发动机声传到地面所用时间为t,声速是v0
有h=v0t
在这个时间t内,设飞机又飞出x,飞机速度是v,有x = vt
两式相比得v∶v0=x∶h=cot60°
即飞机的速度约为声速的0.58倍
一列长50 m的队伍,以1.5 m/s的速度经过一座全长100 m的桥,当队伍的第一个人踏上桥到队尾最后一人离开桥时,总共需要的时间是多少?
正确答案
解:如下图,队伍在此过程中前进的路程:x=100+50m=150m
总共需时间:t==150m/1.5s=100s
当交叉路口的绿色信号灯亮时,甲车以a=2m/s2的加速度由静止起动,与此同时,乙车以V=10m/s的恒定速度从它旁边同向驶过,问:
(1)甲车要用多长时间才能追上乙车?
(2)在甲车追上乙车前相距的最大距离是多少?
正确答案
(1)设经t甲追上乙,追上时有x甲=x乙;
即at2=vt t=
=
=10s;
故甲车要用10s的时间才能追上乙车.
(2)当v甲=v乙时甲离乙距离最大,
此时有v乙=at,t==
s=5s;
x甲=at2=
×2×52=25m;
x乙=vt=10×5=50m;
最大距离为△x=vt-at2=10×5-
×2×52=25m;
故甲车追上乙车前相距的最大距离为25m.
借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度。如图所示,传感器系统由两个小盒子A、B组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,它装在被测物体上,每隔0.03 s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲;B盒装有红外线接收器和超声波接收器,B盒收到红外线脉冲时开始计时(红外线的传播时间可以忽略不计),收到超声波脉冲时计时停止。在某次测量中,B盒记录到的连续两次的时间分别为0.15 s和0.20 s,根据你知道的知识,该物体运动的速度为多少?运动方向是背离B盒还是靠近B盒?(声速取340 m/s)
正确答案
解:红外线的传播速度极短,可以忽略不计,故
当第1次发射脉冲时,车距B盒的距离x1=340 m/s×0.15s =5lm
当第2次发射脉冲时,车距B盒的距离x2=340 m/s×0.20s=68m
又△t=0.03 s,故v=
又x2>xl,所以运动方向背离B盒
一列长100m的列车以v1=20m/s的正常速度行驶,当通过1000m长的大桥时,必须以v2=10m/s的速度行驶。在列车上桥前需提前减速,当列车头刚上桥时速度恰好为10m/s;列车全部离开大桥时又需通过加速恢复原来的速度。减速过程中,加速度大小为0.25m/s2,加速过程中,加速度大小为1m/s2。则该列车从减速开始算起,到过桥后速度达到20m/s,共用了多长时间?
正确答案
解:由匀变速直线运动速度公式:v=v0+at,推出:t=(v-v0)/a
设过桥前减速过程所需时间为t1,则
设过桥所用的时间为t2,则
设过桥后加速度过程所需时间为t3,则t3
共用时间
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