- 匀变速直线运动的速度公式
- 共881题
甲、乙两车做同向直线运动,初始相距S0=10m.已知甲车在前以速度v=4m/s作匀速直线运动,乙车以初速度vo=16m/s开始作匀减速运动,加速度大小为a=4m/s2.试分析:两车相遇几次?何时相遇?
正确答案
设二者经时间t相遇,则V0t-×at2=Vt+S0
代数字解得:t1=1s; t2=5s
因为汽车匀减速到零的时间t0==
s=4s.所以t2大于乙车刹车时间,舍去.
1s末乙车的速度为V1=V0-at1=12m/s,它以此速度超过甲车并继续做匀减速直线运动至停止后被甲车追上.乙车在这一阶段发生的位移为:
S1==18(m)
甲车追上乙车所需要的时间为:t′==4.5(s)
故第二次相遇的时刻为:
t2=t1+t′=5.5(s)
即二者共相遇两次,相遇时间分别为t1=1s;t2=5.5s.
答:两车相遇两次,相遇的时间分别为1s、5.5s.
如图所示的水平传送带以速度v=2m/s匀速运动,传送带把一煤块从A运送到B,A、B相距L=10m,若煤块在A处是由静止放在皮带上,经过6s可以到达B处,求:
(1)煤块在A、B间运动的加速度.
(2煤块在皮带上留下的痕迹的长度.
(3)若改变传送带的速度为另一数值,则到达B的时间亦改变,求煤块以最短时间到达B时传送带的最小速度.
正确答案
(1)煤块从A处无初速度放在传送带上以后,将在摩擦力作用下做匀加速运动,若一直做匀加速直线运动,整个过程的平均速度小于等于,因为
>
,这表明煤块从A到B先做匀加速运动,后做匀速运动.
设煤块做匀加速运动的加速度为a,加速的时间为t1,相对地面通过的位移为x,则有
v=at1,x=,x+v(t-t1)=L.
数值代入得a=1 m/s2.
(2)当煤块的速度达到2m/s时,煤块的位移x1==
m=2m.煤块运行的时间t=
=
s=2s.
此时传送带的位移x2=vt=2×2m=4m.
则煤块相对于传送带的位移△x=x2-x1=2m.
所以痕迹的长度为2m.
(3)要使煤块从A到B得时间最短,须使它始终做匀加速直线运动,至B点时速度为运送时间最短所对应的皮带运行的最小速度.
由v2=2aL,得v==2
m/s.
故煤块以最短时间到达B时传送带的最小速度为2m/s.
一电梯启动时匀加速上升,加速度为1.2m/s2,制动后匀减速上升,加速度为-1m/s2,电梯上升的最大速度为6m/s,则电梯启动后加速的时间不超过______s;电梯到达51m顶层的最短时间为______ s.
正确答案
电梯经历先加速、后匀速、再减速的运动过程.
设加速时加速度a1,时间t1;减速加速度a3,时间t3,最大速度为v,则匀速时的速度为最大速度v,这样时间才能最短.
匀加速运动的时间t1==
s=5s,
匀减速运动的时间t3==
s=6s
匀加速运动的位移x1=t1=
t1=
×5m=15m
匀速运动的位移x2=vt2=6t2
匀减速运动的位移x3=t3=
t3=
×6m=18m
总位移x=x1+x2+x3
代入数据51=15+6t2+18
解得t2=3s
所以总时间即最短时间为t=t1+t2+t3=5s+3s+6s=14s.
故答案为:5,14.
一架飞机沿水平直线飞行进行投弹训练,当它飞经观察点正上方时投放一颗炸弹,经时间t炸弹落在距观察点正前方L1处,与此同时飞机投放出第二颗炸弹,落地点距观察点正前方L2处.空气阻力不计.
某同学认为,如果飞机作匀速直线运动,飞机的速度应该为L1/t,并且L2=2L1;如果飞机是作匀加速直线运动,则加速度应该为a=2L1/t2.
请你判断该同学的认识是否正确,如有错误,请分析指出并写出正确解答.
正确答案
某同学对飞机作匀速直线运动的分析正确
但对飞机作匀加速直线运动分析错误
分析:①飞机经观察点正上方时有水平初速度,而该同学没有意识到初速度的因素,运用了初速为零的规律.
②L1是炸弹的水平位移而不是飞机的水平位移,该同学将其混淆了.
正确解答,运动的位移关系如图所示:
设飞机第一次投弹时的速度为v1,第二次投弹时的速度为v2,则有
第一次炸弹的水平位移L1=v1t,
第二次炸弹的水平位移 L2-t=v2t,
对于飞机做匀加速运动,根据速度公式有 v2=v1+at,
联立以上三式,
解得飞机的加速度为a=.
答:分析解答过程如上所述.
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瞬时速度大小
(1)汽车做匀速运动时的速度大小是否为12m/s?汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度大小分别多大?
(2)汽车在加速过程中所通过的位移是多少?
(3)汽车在t=12s内所通过的总路程是多少?
正确答案
(1)3.0s前汽车做匀加速直线运动,9.5s后做匀减速直线运动.
a1==
=3m/s2
a2==
=-6=-6m/s2
汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度大小分别是 a1=3m/s2,a2=6m/s2.
根据匀加速运动的加速度知,4s末速度为12m/s,根据匀减速直线运动的加速度知9s末的速度为12m/s.在4~9s内做匀速直线运动,所以汽车做匀速运动时的速度大小为12m/s;
(2)汽车在加速过程的时间:t==4.0s位移:X1=
a1t2=24m
(3)汽车在匀速过程的时该从t=4.0s到t=9.0s位移:X2=vt=60m
汽车在减速过程的时该从t=9.0s到t=11.0s
汽车在t=11.0s后处于静止,汽车在t=12s内所通过的总路程是:X=X1+X2+X3=96m
答:(1)汽车做匀速运动时的速度是12m/s,汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度大小分别为 a1=3m/s2a2=6m/s2;
(2)汽车在加速过程中所通过的位移为24m; (3)汽车在t=12s内所通过的总路程是96 m
扫码查看完整答案与解析