- 匀变速直线运动的速度公式
- 共881题
汽车以36km/h的速度行驶.刹车时,汽车的加速度大小是4m/s2,则从开始刹车的时刻起,经过______s,汽车的速度减为零.在这段时间内汽车的位移大小是______m,平均速度大小是______m/s.
正确答案
时间t==
s=2.5s.通过的位移x=v0t+
at2=10×2.5-
×4×2.52m=12.5m
平均速度=
=
m/s=5m/s.
平均速度也可以这样求:=
=5m/s.
故本题答案为:2.5,12.5,5.
如图所示,AB为半径R=0.8m的光滑圆孤轨道,下端B恰与小车右墙平滑对接.小车的质量m=3kg、长度L=2.16m,其上表面距地面的髙度h=0.2m.现有 质量m=1kg的小滑块,由轨道顶端无初速度释放,滑到B端后冲上小车,当小车与滑块 达到共同速度时,小车被地面装置锁定.已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦 因数u=0.3,取g=10m/s2o试求:
(1)搰块经过B端时,轨道对它支持力的大小
(2)小车被锁定时,其右端到轨道B端的距离.
(3)小车被锁定后,滑块继续沿小车上表面滑动.请判断:滑块能否从小车的左端滑出小 车?若不能,请计算小车被锁定后由于摩擦而产生的内能是多少?若能,请计算滑块的 落地点离小车左端的水平距离.
正确答案
(1)设滑块经过B点的速度为v1,由机械能守恒定律得:
mgR=
解得:v1=4m/s
设滑块经过B点时,轨道对其支持力为N,由牛顿第二定律得:
N-mg=
解得:N=30N
(2)当滑块滑上小车后,设滑块和小车加速度分别为a1、a2,由牛顿第二定律得:
对滑块:-μmg=ma1
对小车:μmg=Ma2
解得:a1=-3m/s2,a2=1m/s2
设经时间t1达到共同速度,其速度为v,由运动学公式得:
v=v1+a1t1
v=a2t1
解得:t1=1s,v=1m/s
设此时小车右端到B的距离为x1,由运动学公式得:
x1==0.5m
(3)设达到共同速度时,滑块的位移为x2,由运动学公式得:
x2=v1t1+
解得:x2=2.5m
此时,滑块在小车表面滑动距离为△x1,则:
△x1=x2-x1=2.5-0.5m=2m
小车被锁定后,假设滑块能从另一端滑下,滑块又在小车表面滑动距离为△x2,由几何关系得:
△x2=L-△x1=0.16m
设滑块滑下时的速度为v2,由动能定理得:
-μmg△x2=-
1
2
mv2
解得:=0.02J>0
所以滑块能从左端滑出,且滑出的速度为v2=0.2m/s
滑块滑出后,做平抛运动,设落地时间为t2,落点到小车左端距离为x3,则:
h=
x3=v2t2
联立解得x3=0.04m
答:(1)搰块经过B端时,轨道对它支持力的大小为30N
(2)小车被锁定时,其右端到轨道B端的距离为0.5m
(3)滑块能从小车的左端滑出,落地点离小车左端的水平距离为0.04m
一物体静止开始做匀加速直线运动,其某段时间内的位移与该段时间末速度的关系为s=v2/2,则其加速度大小为______m/s2;第2s内位移为______m.
正确答案
初速度为零的匀加速运动的速度位移关系:v2=2as,
又因为s=.
所以加速度为1m/s2.
第2s内的位移等于前2s内的位移减去前1s内的位移,为
x=at22-
at12=
×1×22-
×1×12m=1.5m.
故答案为:1,1.5.
一物体静止在光滑的水平面上,现将F1=2N的水平恒力作用于物体上,经t0时间后,物体的速度大小为v,此时改施一个与F1方向相反的恒力F2作用,又经过3t0时间后,物体回到了出发时的位置,则F2的大小为______N,回到出发点时的速度大小为______.
正确答案
设开始时的力的方向正,加速度为a1,后3t0中的加速度为a2;
由x=v0t+at2得:
t0时间内物体的位移:x=a1t02-------(1)
由速度公式可得:v=a1t0;------(2)
后3t0时间内的位移:-x=v(3t0)+a2(3t0)2-----(3)
联立(1)、(2)、(3)式可得:a1t02=-(3a1t02+
a2t02);
解得:=-
------(4);负号说明a2与正方向相反;
则由F=ma可得:
=
=
而F1=2N代入得:
F2=N,方向与正方向相反;
回到初发点的速度v2=v+a23t0-----(5)
则联立(2)、(4)、(5)可得:
v2=-a1t0=-
v; 负号说明物体运动速度反向;
故答案为:,
v.
在国庆60周年阅兵式中,某直升飞机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命,要求该机零时刻由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动,经过AB段加速后,进入BC段的匀速受阅区,经过t时间到达C位置,己知:AB段长为L1、BC段长度为L2.求:
(1)直升飞机在BC段的速度大小;
(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小.
正确答案
(1)设在BC段的速度为V、通过AB的时间为t1则在AB段:XAB=Vt1=L1
在BC段:L2=Vt2
t2+t2=t
所以:V=
(2)在AB段作匀加速直线运动时的加速度:a=
所以:a=
答:(1)直升飞机在BC段的速度大小为;
(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小为.
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