- 匀变速直线运动的速度公式
- 共881题
发射卫星一般采用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上做匀加速运动的加速度为50m/s2,燃烧30s后第一级脱离,第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度为10m/s2的匀减速运动,10s后第二级火箭启动,卫星的加速度为80m/s2,再经过1min第二级火箭脱离,求此时卫星的速度大小是多大?
正确答案
解:第一级火箭燃烧完毕时速度
代数得=1500m/s
减速上升10s后速度为
代数得=1400m/s
第二级火箭熄火时的速度为
代数得=8600m/s
如图所示,木板B静止在光滑水平面上,某时刻大小可忽略的物体A以v0=4m/s的初速度滑上木板B的上表面.已知A的质量m1=1kg,B的质量为m2=0.5kg,A与B之间的动摩擦因数µ=0.2.g 取10m/s2.
(1)若木板B长L=1m,为使A不致于从B的右端滑落,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力F,试求拉力F的最小值为多少?
(2)木板B的长度存在某个值L0,若板长小于此值时无论F为多少,A最终都会滑离B,试求L0为多少?
正确答案
(1)物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,加速度:aA=µg…①
木板B作匀加速运动,有:F+μmg=m2aB…②
物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度vt,
设经过的时间为t,则:v0-aAt=aBt…③v0t-aAt2=
aBt2+l…④
由③、④式,可得:aB=-aA=6(m/s2)
代入②式
得:F=m2aB-μm1g=0.5×6-0.2×1×10=1(N)
若F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1N.
(2)当F较大时,在A与B具有相同的速度之后,A必须相对B静止,才能不会从B的左端滑落.即有:
所以:F=3N
若F大于3N,A就会相对B向左滑下.
当F=3N时,A滑到B的最右端并与B具有共同速度,此时对应的B的长度即为l0,
设经过t1时间A与B具有共同速度aB′==10m/s2
由v0-aAt1=aBt1
得t1=s
SA=v0t1-aAt12
SB=aB′t12
又l0=SA-SB
代入数据得l0=m
答:
(1)拉力F的最小值等于1N.
(2)l0=m.
火车刹车后10s停下来,设火车停匀减速运动,最后1s内的位移是2m,则刹车过程中的位移和开始刹车时的速度各是多少?
正确答案
解:逆向思维:初速度为0的匀加速直线运动 ,
,
,
,
。
一辆汽车在平直公路上以10m/s的速度行驶,由于前方有障碍物,司机发现后立即刹车,刹车加速度大小为2m/s2,则汽车经3s时的速度大小为______m/s;经10s时的位移大小是______m.
正确答案
汽车刹车后做匀减速直线运动,设刹车时间为t,则
t==
s=5s
因为3s<5s
所以汽车经3s时的速度大小为:v=v0+at=(10-3×2)m/s=4m/s
因为10s>5s
故汽车在5s末就停止运动,所以x=v0t+at2=10×5-
×2×25m=25m
故答案为:4m/s;25m
一辆汽车原来的速度是18m/s,在一段下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求
(1)加速行驶了20s时的速度;
(2)加速行驶20s内的位移.
正确答案
(1)根据v=v0+at得,
v=18+0.5×20m/s=28m/s.
答:加速行驶了20s时的速度为20m/s.
(2)根据x=v0t+at2得,
x=18×20+×0.5×400m=460m
答:加速行驶20s内的位移为460m.
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