2018-2019学年广东省深圳市龙城高中高一(上)期中物理试卷
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2018-2019学年广东省深圳市龙城高中高一(上)期中物
理试卷
副标题
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1.下列说法正确的是()
A. 当研究火车全部通过桥所需的时间时,因为火车上个点的运动相同,所以可以
把火车视为质点
B. 某地出租车的收费标准是元公里,其中“每公里”指的是位移
C. “3秒时”指的是时间
D. 第4s是指3s末到4s末这段时间
2.下列四组物理量都为矢量的一组是()
A. 位移、路程、速度、
B. 位移、速度、重力加速度
C. 位移、速率、加速度
D. 位移、速度、时间
3.某校学生开展无线定位“搜狐”比赛,甲、乙两人从如图所示地
形的O点同时出发,并同时到达A点搜到狐狸,两人的搜狐
路径已在图中标出,则()
A. 右图就是甲、乙的位移时间图象
B. 甲的瞬时速度大于乙的瞬时速度
C. 两人的平均速度相等
D. 甲的位移大于乙的位移
4.如图甲,一维坐标系中有一质量为m=2kg的物块静置
与x轴的某位置(图中未画出),t=0时刻,物块在外
力作用下沿x轴开始运动,如图乙所示为其位置坐标
和速率平方关系图象的一部分。
下列说法正确的是
()
A. 物块的初速度为
B. 时物块的速率为2
C. 时物块位于处
D. 物块做匀加速直线运动且加速度大小为
5.某物体做直线运动的速度图象如图所示,则关于物体在前8s内的运动,下列说法
正确的是()
A. 物体在第4s末改变运动方向
B. 内的加速度大于内的加速度
C. 前8s内的位移为8m
D. 第8s末物体离出发点最远
6.一个运动员在百米赛跑中,测得在50m处的瞬时速度为6m/s,16s末到达终点时的
瞬时速度为7.5m/s,则全程内的平均速度的大小为()
A. B. C. D.
7.一个物体从静止开始做匀加速直线运动.它在第一秒内与在第二秒内位移之比为
x1:x2,在走完前1m时与走完前2m时的速度之比为v1:v2.下列正确的是()
A. ::3 ::2
B. ::3 ::
C. ::4 ::2
D. ::4 ::
8.测速仪安装有超声波和接收装置,如图所示,B为测
速仪,A为汽车,两者相距330m,某时刻B发出超
声波,同时A由静止开始作均匀加速直线运动,当B
接收到反射回来的超声波信号时,AB相距370m,已知声速为340m/s,则汽车的加速度大小为()
A. B. 15 C. 20 D. 无法确定
9.把一木块放在水平桌面上保持静止,下面说法错误的是()
A. 木块对桌面的压力就是木块受的重力
B. 木块对桌面的压力就是弹力,是由于木块发生形变而产生的
C. 木块对桌面的压力,作用点在桌面上
D. 木块保持静止是由于桌面对木块的弹力与木块所受的重力保持平衡
10.一轻弹簧原长为10cm,在它的下端挂一个质量为400g的物体时,弹簧长度为12cm,
若在它的下端挂上一质量为600g的物体时,弹簧长度应为(仍在弹性限度内)()
A. 13cm
B. 14cm
C. 15cm
D. 18cm
二、多选题(本大题共6小题,共24.0分)
11.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起运动过程的位移与时间的关系式为x=
(10t-2t2)m,下列分析正确的是()
A. 汽车初速度为10
B. 汽车3s内的位移是12m
C. 汽车加速度大小为2
D. 汽车在刹车过程最后1s的位移为2m
12.某一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变
化的图线如图所示,则该物体()
A. 第1s末和第4 s末速度都是
B. 第1s内加速运动,第2、3s内减速运动,第3s末
回到出发点
C. 第3s末速度为零,且此时开始改变运动方向
D. 第2s末物体位移是10m
13.如图所示,曲线a和曲线b分别是在平直公路上运动的汽车
甲和乙的位移一时间(x-t)图线,由图可知()
A. 甲、乙两车运动方向相同
B. 在时间内,甲、乙两车的平均速度相同
C. 在时间内,乙车行驶的路程大于甲车行驶的路程
D. 在一时间内的某时刻,甲、乙两车的速度相同
14.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图所示。
已知两车在t=3s时并排行驶,则()
A. 在时,甲车在乙车后
B. 在时,甲车在乙车前
C. 两车另一次并排行驶的时刻是
D. 甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距
离为40m
15.如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、
c,离桌面高度分别为h1:h2:h3=3:2:1,若先后
顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不
计空气阻力,则()
A. 三者到达桌面时的速度之比是::1
B. 三者运动时间之比为3:2:1
C. b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
D. b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差
16.物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点,所用时间为t。
现在物体从A点由静止
出发,先做匀速直线运动(加速度为a1),到某一最大速度v m后立即做匀减速直线运动(加速度为a2),至B点速度恰好减为0,所用时间仍为t,则物体的()
A. 、必须是一定的
B. 、必须满足
C. 只能为2v,与、的大小无关
D. 可为许多值,与、的大小有关
三、实验题(本大题共2小题,共16.0分)
17.如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带
①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为______;
②选取ABCD纸带上四个点,从图中读出A、B两点间距s=______cm;C点对应的
速度是______m/s,匀变速直线运动的加速度为______ m/s2(计算结果保留两位有效数字)
18.某研究性学习小组用图1装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运
动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作。
测出多组(h,
t),计算出对应的平均速度v;
④画出v-t图象
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g。
则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为______。
(用v0、g和t表示)
(2)实验测得的数据如表:
请在如图2坐标纸上画出v-t图象。
(3)根据v-t图象,可以求得当地重力加速度g=______ m/s2,试管夹到光电门1的距离约为______cm.(以上结果均保留两位有效数字)
四、计算题(本大题共3小题,共30.0分)
19.一客运列车匀速行驶,其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击。
坐在该客车
中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s。
在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。
该旅客在此后的20.0s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。
已知每根轨道的长度为25.0m,每节货车车厢的长度为16.0m,货车车厢间距忽略不计。
求
(1)客车运行的速度大小;
(2)货车运行加速度的大小。
20.一辆汽车正在以v0=20m/s的速度匀速行驶,突然,司机看见车的正前方x0=30m处
有一只狗,如图2甲所示,若从司机看见狗开始计时(t=0),司机采取了一系列动作,整个过程中汽车的运动规律如图乙所示。
求
(1)汽车减速时的加速度大小
(2)狗至少以多大的速度奔跑,才能避免避免被撞?
21.ETC是高速公路不停车收费的简称,汽车通过ETC收费站时可以不停车。
若某车
靠近收费站时的速度为v n=72km/h,以大小为a1=5m/s2匀减速运动,通过收费站口时的速度为v1=28.8km/h,然后立即以a2=4m/s2的加速度加速至原来的速度(假设收费站前后都是平直大道)。
试问:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)若不计取卡收费站取卡和缴费时间,此汽车由ETC收费站通过,至少会比通过取卡收费站节省多少时间?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
解:A、当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,尽管火车上各点的运动相同,但火车的长度对时间影响不能忽略,所以不能把它看成质点。
故A错误;
B、出租车的收费标准是1.60元/公里,其中“每公里“指的是路程,B错误;
C、3s时指的是时刻,第3s内指的是时间间隔,故C错误。
D、第4s是指3s末到4s末这段时间。
故D正确。
故选:D。
A、物体能看作质点的条件是:物体的大小和形状对所研究的问题中,没有影响或影响可以忽略不计。
根据这个条件分析物体能否看成质点;
B、“每公里“指的是路程,
CD、时间对应一段时间间隔,时刻对应一个点,可用时间轴来解决问题。
本题考查了质点、位移、路程、时间、时刻等基本概念,熟练掌握概念的本质
是解题的关键,基础题目。
2.【答案】B
【解析】
解:A、位移和速度是矢量,而路程是物体运动轨迹的长度,是标量,故A错误。
B、位移、速度和重力加速度是矢量,故B正确;
C、位移和加速度是矢量,而速率是标量,故C错误。
D、位移、速度都是矢量,而时间为标量,故D错误。
故选:B。
物理量按有无方向分矢量和标量,矢量是既有大小又有方向的物理量,标量
是只有大小没有方向的物理量。
本题关键要知道常见物理量的矢标性,明确矢量与标量有两大区别:一是矢
量有方向,标量没有方向;二是运算法则不同,矢量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数加减法则。
3.【答案】C
【解析】
解:A、由图可知,图为轨迹图,不是位移-时间图象。
故A错误;
BC、由图看出,甲与乙的初位置都在O点,末位置都在A点,位移OA相同,所用时间也相同,则两人运动的平均速度相等,但不能判断出个时刻的瞬时
速度的关系。
故C正确,B错误。
D、根据位移的定义,由图看出,甲与乙的初位置都在O点,末位置都在A点,二者位移相等。
故D错误。
故选:C。
根据轨迹,分析甲、乙两人初位置、末位置的关系,分析他们位移关系,再分
析平均速度的关系。
路程是物体运动轨迹的长度,由图直接比较路程的大小。
本题是轨迹图象,能直接比较路程大小,确定初、末位置的关系,分析位移关
系和平均速度关系。
4.【答案】B
【解析】
解:A、据题,物块的初速度为0.故A错误。
D、根据匀变速直线运动的速度位移关系公式v2=2ax得x=,结合图象可知,
=1,得a=0.5m/s2,所以物块做匀加速直线运动且加速度大小为0.5m/s2,故D错误。
B、t=4s时物块的速率为v=at=0.5×4=2m/s,故B正确。
C、由图得x+2=,结合图象可知物块初位置x0=-2m,t=4s时物块的速率为v=2m/s,得t=4s时物块位于x=2m处。
故C错误。
故选:B。
根据数学知识写出x与v2的表达式,根据位移速度公式求出x与v2的表达式,进行对比,得到初速度和加速度,并分析物块的运动情况。
根据图象的斜率
和截距求解位移。
本题考查了运动学基本公式的直接应用,对于图象问题,一般要根据物理规律得到解析式,再从斜率和截距出发研究图象的物理意义。
5.【答案】C
【解析】
解:A、物体在0-6s内速度均为正值,运动方向不变,故A错误。
B、根据速度时间图象的斜率表示加速度,斜率绝对值越大加速度越大,则知0~4 s内的加速度小于6~8 s内的加速度,故B错误。
C、根据图线与时间轴与时间轴围成的面积表示位移,知前8s内的位移等于前4s内的位移,为x=×4×4m=8m,故C正确。
D、由速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移,知第6s末的位移最大,离出发点最远,故D错误。
故选:C。
在速度时间图象中,速度的正负表示运动的方向,结合图线的斜率求出加速度,从而比较大小,根据图线与时间轴围成的面积求出前8s内的位移,以及确定何时离出发点最远。
解决本题的关键要理解速度时间图线的物理意义,知道速度的正负表示运动的方向,图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移。
要注意位移的正负。
6.【答案】B
【解析】
解:排除题目中的干扰因素,百米比赛为直道,其位移为100米,所以平均速度为:
,故ACD错误,B正确。
故选:B。
正确理解平均速度的定义,直接根据公式即可正确解答本题.
平均速度是采用比值法定义的,大小与位移和时间无关,注意平均速度大小等于位移与时间比值,并非路程和时间比值,注意他们的区别.
7.【答案】B
【解析】
解:令加速度为a,则物体做初速度为0的匀加速直线运动,由位移时间关系
有:
第1s内的位移:
第2s内的位移:=
所以:
物体在位移1m的初速度为0,末速度为v1,根据速度位移关系有:
物体在前2m的初速度为0,末速度为v2,根据速度位移关系有:
所以有:,故ACD错误,B正确。
故选:B。
根据初速度为0的匀加速运动的位移时间关系求解位移比,根据速度位移关系求解速度比即可.
掌握匀变速直线运动的位移时间关系和速度位移关系是解决本题的关键,注
意区分第2s内的位移与前2s内位移的不同.
8.【答案】C
【解析】
解:设汽车的加速度为am/s2,运动的时间为ts,
则汽车ts内的位移为:x=m①,
超声波来回运动的时间与小车运动时间相同为ts,则单程的时间为s,
因为汽车做初速度为零的匀加速直线运动,在相等时间内的位移之比为1:3,则在t时间内的位移为40m,则时间内的位移为x′=10m,
知超声波追上汽车的位移x=10+330m=340m,所以
则t=2s②。
①②联立解得汽车的加速度大小为20m/s2.故C正确,ABD错误。
故选:C。
在超声波来回运动的时间里,汽车运行的位移为20m。
根据匀变速运动的位
移时间公式可求出汽车在超声波单程运行时间里的位移,结合超声波的速度,即可知道超声波单程运行的时间,从而知道汽车运行的时间,根据,
求出汽车的加速度大小。
解决本题的关键求出超声波单程运行的位移从而求出单程运行的时间,即可知道汽车匀加速运动的时间,然后根据匀变速运动的位移公式求出汽车的加
速度。
9.【答案】A
【解析】
解:A、木块放在水平桌面上保持静止,木块对桌面的压力大小等于木块受的重力,但不能说木块对桌面的压力就是木块受的重力,因为两者产生的原因、施力物体和受力物体等都不同。
压力的施力物体是木块。
故A错误。
B、木块对桌面的压力是弹力,是由于施力物体木块发生形变对桌面产生的
弹力。
故B正确。
C、木块对桌面的压力,受力物体是桌面,作用点在桌面上,故C正确;
D、木块放在水平桌面上保持静止,由平衡条件和牛顿第三定律分析得知,木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力,故D正确;
本题选择错误的
故选:A。
木块放在水平桌面上保持静止,木块对桌面的压力大小等于木块受的重力,
压力的施力物体是木块,是由于木块发生形变而产生的。
压力与支持力是一
对作用力与反作用力。
本题考查对压力与重力区别的理解。
物体放在水平上时,物体对水平面的压
力大小才等于物体的重力,若物体放在斜面上或斜向的拉力,压力与重力并
不等。
10.【答案】A
【解析】
解:10cm=0.10m;12cm=0.12m;400g=0.400kg;600g=0.600kg
由题F1=mg=4N,x1=0.02m,根据胡克定律F=kx得:
K===200N/m;
当拉力为F2=6N时,由胡克定律得:
x2===0.03m=3cm;弹簧长度应为10+3=13cm。
故A正确,BCD错误故选:A。
当弹簧挂上400g的钩码时,弹簧的弹力F1=4N,伸长的长度x1=2cm,根据胡克定律求出弹簧劲度系数;当在原钩码下再挂一个600g钩码时,弹簧的弹力F2=6N,再求出弹簧伸长量、求原长。
本题考查胡克定律应用的基本能力,公式F=kx中,x是弹簧伸长或压缩的长度,不是弹簧的长度;运算过程注意统一单位。
11.【答案】AD
【解析】
解:A、C、根据公式x=v0t+和位移与时间的关系式为x=(10-2t2)m可得刹车初速度和加速度为v0=10m/s a=-4m/s2故A正确,C错误;
B、汽车刹车的时间t0==2,5s,汽车3s内的位移x3==12.5m 故B错误;
D、匀减速运动可看做反方向的匀减速运动,汽车在刹车过程最后1s的位移
x==×4×12m=2m,故D正确;
故选:AD。
由位移与时间的关系式为x=(10-2t2)m可知刹车时初速度和加速度,就可判断刹车时间,从而可求刹车位移。
解决本题的关键知道汽车刹车停止后不再运动,以及掌握匀变速直线运动的速度时间公式v=v0+at和位移时间公式x=v0t+。
12.【答案】AD
【解析】
解:A、第1 s末速度为v=at=8×1m/s=8m/s;根据“面积”等于速度的变化量,则得4s内速度的变化量为△v=at=8m/s,所以第4 s末速度是8m/s。
故A正确;B、物体在第1 s内从静止开始匀加速运动,第2、3 s内沿原方向做匀减速运动,根据“面积”等于速度的变化量可知,3s末物体的速度为零,所以第3 s末没有回到出发点。
故B错误;
D、第1s内的位移:
x1=a1t12=×8×1m=4m
1s末的速度:
v1=a1t1=8m/s
则第2s内的位移:
x2=v1t2-a2t22=8×1-×4×1m=6m
则前2s内物体的位移:
x=x1+x2=10m,故D正确;
C、第3 s末速度为零,接着重复前一个周期的运动,仍沿原方向运动,故C错误;
故选:AD。
根据加速度与时间的关系图线,分析质点速度随时间的变化情况,“面积”等
于速度的变化量可求速度的变化量.根据在速度时间图象中,由运动学公式
求位移和速度.
解决本题的关键根据加速度时间图线,知道物体做周期性运动,掌握“面积”
等于速度的变化量和运动学公式.
13.【答案】AD
【解析】
解:A、图线的斜率表示速度,斜率均为负的,所以运动方向相同,故A正确;B、在0-t1时间内,甲的位移大于乙的位移,时间相等,根据平均速度公式知
平均速度不同,故B错误;
C 、在t 1-t 2时间内,乙车行驶的路程等于甲车行驶的路程,故C 错误。
D 、位移图线切线的斜率表示速度,在t 1到t 2这段时间内,b 车图线斜率先小于a 后大于a ,某时刻,甲、乙两车的速度相同。
故D 正确。
故选:AD 。
位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律,图线的斜率表示速度的大小。
纵坐标的变化量表示位移,平均速度等于位移与时间的比值。
根据这些知识进行分析。
解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示速度的大小,能够通过图线得出运动的方向。
14.【答案】ACD
【解析】
解:A 、据度时间图象的“面积”表示位移,知2-3s 内,甲车的位移大于乙车的位移,结合两车在t=3s 时并排行驶,知在t=2s 时,甲车在乙车后,故A 正确。
B 、前3s 内,甲车的位移为x 甲=×30×3m=45m ,乙车的位移x 乙=×(10+20)×2m=30m ,已知两车在t=3s 时并排行驶,所以在t=0时,甲车在乙车前15m ,故B 错误。
C 、由图象可知,1到3s 甲乙两车的位移相等,两车在t=3s 时并排行驶,所以两车在t=1s 时也并排行驶,故C 正确。
D 、由图象可知,甲的加速度a 甲=
=
=10m/s 2;a 乙=
=
=5m/s 2;1s
末甲车的速度为:v=a 甲t=10×
1=10m/s ,1到3s ,甲车的位移为:x=vt+a 甲
t 2=10×2+×10×22=40m ,即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m ,故D 正确。
故选:ACD 。
根据速度时间图象与时间轴所围的面积表示位移,求出前3s 内两车的位移,
根据两车在t=3s时并排行驶,求出t=0时刻两车相距的距离。
由图象可知,1到3s甲乙两车的位移相等,两车在t=3s时并排行驶,所以两车在t=1s时也并排行驶。
v-t图象的斜率表示加速度,根据图象可求甲乙两车的加速度;再根据位移公式和速度公式求解。
本题考查匀变速直线运动的实际运用:追及和相遇问题。
解答此题的关键是根据速度图象分析物体运动情况,要注意两车的位置关系和距离随时间如何变化,当两车相遇时,位移之差等于原来之间的距离。
15.【答案】AC
【解析】
【分析】
三个小球均做自由落体运动,则由自由落体的运动规律得出通式,则可求得各项比值。
自由落体运动由于是初速度为零的匀加速直线运动,在公式应用中有一定的便利,故一般会在过程上有些复杂,解题时要注意过程的分析。
【解答】
A.设h3=h,则由v2=2gh,得:v=,得到达桌面时的速度之比:v1:v2:v3=
::1,故A正确;
B.由t=得三者运动时间之比:t1:t2:t3=::1,故B错误;
CD.b与a开始下落时间差为:Δt1=(-),c与b开始下落时间差为:Δt2=(-1),故Δt1<Δt2,故C正确,D错误。
故选AC。
16.【答案】BC
【解析】
解:AB、匀加速直线运动时间和匀减速运动的时间之和,,且
v m=2v,解得:,整理得:,故A错误,B正确。
CD、当物体匀速通过A、B两点时,x=vt.当物体先匀加速后匀减速通过A、B
两点时,根据平均速度公式,总位移,则,得
v m=2v与a1、a2的大小无关,故C正确,D错误。
故选:BC。
(1)当物体匀速通过A、B两点时,x=vt.当物体先匀加速后匀减速通过A、B
两点时,根据平均速度公式,总位移,则,从而可得知v m与v的关系。
(2)匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和,再根据v m和v 关系得出a1、a2所满足的条件。
解决本题关键掌握匀变速直线运动的平均速度的公式,从而得出先匀加速后匀减速运动的位移,进而求解。
17.【答案】0.02s0.70 0.50 5.0
【解析】
解:(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s.
(2)由图示刻度尺可知,其分度值为1mm,A、B两点间的距离
s=1.70cm-1.00cm=0.70cm;
由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度,
故v C==0.50m/s
根据△x=aT2可得:
物体的加速度a==5.0m/s2
故答案为:(1)0.02s
(2)0.70;0.50;5.0.
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
18.【答案】v=v0+gt9.7 6.2
【解析】
解:(1)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得
小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为
v=v0+gt;
(2)根据数据作出v-t图象:
(3)小铁球通过两光电门间平均速度v的表达
式为v=v0+gt;
所以v-t图象的斜率表示g,
所以当地重力加速度g=2k=9.7m/s2,
根据v-t图象得出v0=1.10m/s,
根据运动学公式得试管夹到光电门1的距离约为x==0.062m=6.2cm,故答案为:(1)v=v0+gt (2)如图
(3)9.7;6.2
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度求解通过两光电门间平均速度v;
根据数据作出v-t图象,根据v-t图象的斜率物理意义求解重力加速度。
本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小,并能熟练应用运动学公式求解。
19.【答案】解:(1)设连续两次撞击轨道的时间间隔为△t,每根轨道的长度为l,则客车的速度为
△
其中l=25.0 m,△
解得v=37.5m/s
(2)设从货车开始运动后t=20.0 s内客车行驶的距离为s1,货车行驶的距离为s2,货车的加速度为a,30节货车车厢的总长度为L=30×16.0 m
由运动学公式有s1=vt
由题意,有L=s1-s2
联立解得a=1.35 m/s2
答:(1)客车运行的速度大小为37.5m/s。
(2)货车运行加速度的大小为1.35m/s2。
【解析】
(1)求出客车经过每根轨道的长度所用的时间,根据平均速度求出客车运行的速度大小。
(2)抓住客车和货车的位移关系求出货车的位移,根据匀变速直线运动的位移时间公式求出货车的加速度。
解决本题理清两车的位移关系,灵活运用运动学公式进行求解。
20.【答案】解:(1)汽车做匀变速运动的加速度大小为:a=△
=m/s2=5m/s2;
△
(2)设狗的速度为v时恰好避免碰撞,恰好避免碰撞的条件是:汽车与狗的速度相等时两者相遇,
汽车匀速运动的位移为:x1=v0t1=20×0.5=10m,
汽车减速运动的位移为:x2===40-,
狗的位移为:x狗=v(t1+t)=v(0.5+t),
汽车做匀减速直线运动,有:v=v0-at=20-5t,
恰好避免碰撞,则有:x1+x2=x狗+x0,
解得:v=5m/s(v=40m/s不符合实际,舍去);
答:(1)汽车减速时的加速度大小为5m/s2;
(2)狗至少5m/s的速度奔跑,才能避免避免被撞。
【解析】
(1)速度图象的斜率等于物体的加速度,根据图示图象求出汽车减速时的加速度;
(2)当汽车与狗相遇时两者速度相等,则狗恰好避免被撞,根据题意求出汽车与狗的位移,然后答题。
本题考查了运动学公式的应用,认真审题理解题意,分析清楚汽车与狗的运动过程是解题的前提与关键,应用运动学公式即可解题。
21.【答案】解:已知v0=72km/h=20m/s,v1=28.8km/h=8m/s
(1)减速:v12-v02=2a1x1,
代入数据得x1=33.6m
(2)减速:v1=v0+a1t1,。