- 匀变速直线运动的速度公式
- 共881题
在足够大的水平圆木板中心处放置一小碟,小碟与木板间的动摩擦因数为µ.今使木板突然以加速度a从静止开始沿水平方向加速运动,经过时间T后,立即以同样大小的加速度匀减速同样的时间.小碟在木板上运动起来后最终又停在圆木板上,求此时小碟到木板中心的距离.
正确答案
小碟运动速度小于木板速度时做加速运动,加速度大小为
a1==μg
设经过时间t木板与小碟的速度相等,则
v=aT-a(t-T)=μgt
解得,t=
此后小碟的速度大于木板的速度,开始做匀减速运动直到静止,据运动的对称性得到木板的位移为x1=2×aT2
小碟的位移为x2=2×at2
所以小碟停止运动时距离木板中心的距离为△x=x1-x2=()2aT2
答:小碟到木板中心的距离为()2aT2.
一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶,现因故紧急刹车,已知汽车刹车过程中加速的大小始终为5m/s2,求
(1)汽车刹车3s末及6s末的速度;
(2)汽车通过30m所需要的时间.
正确答案
(1)规定汽车初速度的方向为正方向,由已知条件可得V0=72km/h=20m/s,a=-5m/s2,
设汽车经t0时间停下来,由V=V0+at
知:t0=-=4s,
所以,汽车刹车后3s末的速度V=V0+at=20m/s+(-5m/s2×3s)=5m/s;
因为汽车刹车之后不能做反向运动,故4s后汽车是静止的,6s末汽车的速度为0
(2)由x=v0t+at2
代入数据可得一元二次方程20t-
5
2
t2-30=0,求解方程可得
t1=2s,t2=6s(不合题意,舍去)
答:(1)汽车刹车3s末的速度为5m/s,6s末的速度为0;
(2)汽车通过30m所需要的时间.
汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动,产生明显的滑动痕迹,即常说的刹车线,由刹车线的长短可以知道汽车刹车前的速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据.若某路段规定的最高车速限制为40km/h,一汽车在该路段刹车后至停止的加速度大小是7m/s2,刹车线的长度为14m,求:
(1)该汽车从刹车至停下来所用的时间;
(2)刹车过程的平均速度;
(3)通过计算说明该车是否超速.
正确答案
(1)该汽车从刹车至停下来所用的时间为t,
根据运动学规律有0=v0-at
代入数据得t=2s
(2)根据平均速度的定义,
得到刹车过程的平均速度为=
=
=7m/s
(3)设汽车刹车前的初速度为v0,
则有=2ax
代入数据得:v0=14m/s.
又因为14m/s=50.4km/h>40km/h
此汽车已经超速.
答:(1)该汽车从刹车至停下来所用的时间为2s;
(2)刹车过程的平均速度为7m/s;
(3)已经超速.
汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后匀变速经2s速度变为6m/s,求:
(1)刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度;
(2)刹车后8s内前进的距离.
正确答案
(1)根据匀变速直线运动平均速度公式得,x=t=
t=8×2m=16m.
根据匀变速直线运动的速度时间公式v=v0+at得,
a==
m/s2=-2m/s2
故刹车后2s内前进的距离为16m,加速度为-2m/s2.
(2)汽车刹车到停止所需的时间t0==
s=5s<8s
所以汽车在8s内的位移等于在5s内的位移.
则x=v0t0+at02=10×5-
×2×25m=25m
故刹车后8s内前进的距离为25m.
一滑块由静止从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s,求:
(1)第4s末的速度;
(2)前7s内的位移;
(3)第3s内的位移.
正确答案
(1)则由v=v0+at得
代入数据得 a=1.2m/s2
则第4秒末的速度为:v4=at=4.8m/s
故4s末的速度为4.8m/s.
(2)前7 s内的位移为:x7=at2=
×1.2×49=29.4m
故前7s内的位移为29.4m.
(3)第3 s内的位移x=at32-
at22=
×1.2×9-
×1.2×4m=3m.
故第3s内的位移为3m.
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