- 匀速直线运动及其公式、图像
- 共628题
甲乙两车在同一水平公路上沿同一方向做匀速直线运动,甲车的速度为10m/s,乙车的速度为20m/s,从某一时刻开始计时时,甲车在前,乙车在后,两车相距32m,此后,乙车刹车,做匀减速直线运动,加速度大小为1m/s2,甲车仍做匀速直线运动:求:
(1)第一次相遇时,甲车行驶的位移
(2)若两车相遇时并不相撞,且不影响各自运动,则,从第一次相遇到第二次相遇所用的时间
(3)从第一次相遇到第二次相遇,两车间的最大位移.
正确答案
(1)设第一次相遇,两车运动的时间为t1,甲车的位移为x1,乙车的位移为x2
根据题意:由,△x+x1=x2即 △x=v01t1+a
-v1t1
代入数据,解之;t1=4s或t1=16s(舍)
x1=v1t1=10×4=40m
(2)第一次相遇时,乙车的速度为v02,
则v02=v01+at1=20+(-1)×4=16m/s
设两车从第一次相遇到第二次相遇所用时间为t2
根据题意有:x2=x1
即:v1t2=v02t2+a
代入数据,解之;t2=12s
(3)从第一次相遇到第二次相遇过程中,当两车速度相等是,两车距离最大.设从第一次相遇到两车速度相等所用时间为t3
根据题意有:v02+at3=v1
代入数据,解之;t3=6s
所以△x=x2-x1=v02t3+a
-v1t3=16×6+
×(-1)×62-10×6=18m.
所以两车间的最大位移为18m.
亮亮星期天跟妈妈去商厦购物,亮亮做了一个有趣的实验。他发现,乘自动扶梯上楼,如果站在扶梯上不动,扶梯可以在60s内把他送到楼上去.若扶梯不动,他可用 30s沿扶梯走到楼上.试计算亮亮在仍以原来的速度沿扶梯向上运动,同时扶梯也开动的情况下,需用多长时间才能到楼上?
正确答案
试题分析:设沿着扶梯从楼下到楼上的距离为x,扶梯的运动速度为v1,亮亮的速度为v2,站在扶梯上不动,扶梯把他送到楼上去的时间为t1,扶梯不动,他沿扶梯走到楼上去的时间为t2,则有
x=v1t1 x=v2t2
亮亮和扶梯同时运动时,x=(v1+v2)t
解以上三式得 t=20s
所以,亮亮以原来的速度沿扶梯向上运动,同时扶梯也开动的情况下,需用20s 时间才能到楼上
点评:已知自动扶梯把站在上面不动的人送到楼上所用时间和人自己走上去所用时间,楼高度不变,可求人沿着开动的扶梯走上去所需的时间.
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0.3s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盒记录到的连续两个超声波脉冲所需的时间分别为0.15s和0.155s,请仔细阅读并准确理解上述提供的信息,
(1)简要分析 A盒运动方向是背离B盒还是靠近B盒?(声速取340m/s)
(2)该物体运动的速度为多少?
正确答案
(1)根据题意,得:B盒记录到的连续两个超声波脉冲所需的时间分别为0.15s和0.155s,时间变长,由s=vt知,s变大,故A盒运动方向是背离B盒
(2)有运动学公式s=vt,得s1=vt1=340×0.15=51m,s2=vt2=340×0155=52.7m
由△v==
得v=
=5.7m/s
答:(1)A盒运动方向是背离B盒,
(2)该物体运动的速度为5.7m/s.
为了体现人文关怀,保障市民出行安全和严格执法,各大都市市交管部门强行推出了“电子眼”,据了解,在城区内全方位装上“电子眼”后立马见效,机动车擅自闯红灯的大幅度减少,因闯红灯引发的交通事故也从过去的5%下降到1%.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为10m/s.当两车快要到一十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s). 已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍,乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍,求:
(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m,他采取上述措施能否避免闯红灯?
(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?
正确答案
(1)根据牛顿第二定律可得,甲车紧急刹车的加速度为a1==4m/s2,乙车紧急刹车的加速度为a2=
=5m/s2,则,甲车停下来所需时间t1=
=2.5s,位移s=
=12.5m<15m,甲车司机能避免闯红灯.
故能避免闯红灯.
(2)设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离s0,在乙车刹车t2时间两车恰好相遇,则有:
v0-a1(t2+0.5)=v0-a2t2、v0t2-a2
=v0(0.5+t2)-
a1(0.5+t2)2+s0
代入数据解方程可得:t2=2s、s0=2.5m.
故应保持的距离为s0=2.5m.
(1)试用作图法在x轴上画出,小车在哪些范围行驶时,能被他在点A处通过平面镜看到;
(2)试求出用上述测量量t、a、b、d表示的小车车速的表达式.
正确答案
(1)
(2)
(1)作图如图所示;
(2) 如图所示,位于A点的人通过平面
镜所看到的小车的范围为2c,
由三角形相似可知
①
又A点的人通过平面镜
所看到小车的时间为t
根据: 2 c=v·t ②
所以小车车速的表达式为:
③
评分标准:本题共18分,(1)问8分,作图正确给8分;(2) 问10分,正确得出①式4分,正确得出②式2分,正确得出③式4分.
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