【物理】物理直线运动练习题及答案及解析
(物理)物理直线运动题20套(带答案)及解析
(物理)物理直线运动题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.货车A 正在公路上以20 m/s 的速度匀速行驶,因疲劳驾驶,司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B 时,两车距离仅有75 m .(1)若此时轿车B 立即以2 m/s 2的加速度启动,通过计算判断:如果货车A 司机没有刹车,是否会撞上轿车B ;若不相撞,求两车相距最近的距离;若相撞,求出从货车A 发现轿车B 开始到撞上轿车B 的时间.(2)若货车A 司机发现轿车B 时立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s 2(两车均视为质点),为了避免碰撞,在货车A 刹车的同时,轿车B 立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:轿车B 加速度至少多大才能避免相撞. 【答案】(1)两车会相撞t 1=5 s ;(2)222m/s 0.67m/s 3B a =≈ 【解析】 【详解】(1)当两车速度相等时,A 、B 两车相距最近或相撞. 设经过的时间为t ,则:v A =v B 对B 车v B =at联立可得:t =10 s A 车的位移为:x A =v A t= 200 mB 车的位移为: x B =212at =100 m 因为x B +x 0=175 m<x A所以两车会相撞,设经过时间t 相撞,有:v A t = x o 十212at 代入数据解得:t 1=5 s ,t 2=15 s(舍去).(2)已知A 车的加速度大小a A =2 m/s 2,初速度v 0=20 m/s ,设B 车的加速度为a B ,B 车运动经过时间t ,两车相遇时,两车速度相等, 则有:v A =v 0-a A t v B = a B t 且v A = v B在时间t 内A 车的位移为: x A =v 0t-212A a tB 车的位移为:x B =212B a t 又x B +x 0= x A 联立可得:222m/s 0.67m/s 3B a =≈2.倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D 处平滑连接,斜面上AB 的长度为3L ,BC 、CD 的长度均为3.5L ,BC 部分粗糙,其余部分光滑。
高中物理必修一运动的描述及直线运动练习题测试题及答案解析
图1《运动的描述及直线运动》单元检测A一、选择题(在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的)1.某质点向东运动12m ,又向西运动20m ,又向北运动6m ,则它运动的路程和位移大小分别是( )A .2m ,10mB .38m ,10mC .14m ,6mD .38m ,6m 2.关于速度,下列说法正确的是( )A .速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量B .平均速度就是速度的平均值,它只有大小,没有方向,是标量C .运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度,它是矢量D .汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器3.一质点做匀变速直线运动,某一段位移内平均速度为v ,且已知前一半位移内平均速度为v 1,则后一半位移的平均速度v 2为 ( )A .12122v v v v + B .112vv v v - C .1122vv v v- D .112vv v v- 4.A 、B 、C 三质点同时同地沿一直线运动,其s -t 图象如图1所示,则在0~t 0这段时间内,下列说法中正确的是)A .质点A 的位移最大B .质点C 的平均速度最小 C .三质点的位移大小相等D .三质点平均速度一定不相等5.甲、乙两物体在同一条直线上,甲以v =6m/s 的速度作匀速直线运动,在某时刻乙以a=3m/s 2的恒定加速度从静止开始运动,则 ( )A .在2s 内甲、乙位移一定相等B .在2s 时甲、乙速率一定相等C .在2s 时甲、乙速度一定相等D .在2s 内甲、乙位移大小一定相等6.某质点从静止开始作匀加速直线运动,已知第3s 内通过的位移为s ,则物体运动的加速度为( )A .32sB .23s C .25s D .52s 7.某质点以大小为a =0.8m/s 2的加速度做匀变速直线运动,则 ( )A .在任意一秒内速度的变化都是0.8m/sB .在任意一秒内,末速度一定等于初速度的0.8倍C .在任意一秒内,初速度一定比前一秒末的速度增加0.8m/sD .第1s 内、第2s 内、第3s 内的位移之比为1∶3∶58.某汽车沿一直线运动,在t 时间内通过的位移为L ,在2L处速度为v 1,在2t 处速度为v 2,则( )A .匀加速运动,v 1>v 2B .匀减速运动,v 1<v 2C .匀加速运动,v 1<v 2D .匀减速运动,v 1>v 29.自由下落的质点,第n 秒内位移与前n -1秒内位移之比为( )A .1-n nB .211n n --C .212n n -D .()2112--n n10.在拍球时,球的离手点到地面的高度为h ,不计空气阻力, 可以判断球落地所需的时间为( )A BCD .条件不足,无法判断二、填空题(把正确答案填写在题中的横线上,或按题目要求作答。
高一物理匀变速直线运动试题
高一物理匀变速直线运动试题1.如图所示,两个带电滑块甲和乙系于一根绝缘细绳的两端,放在一个光滑的绝缘平面上,整体置于方向水平向右、大小为N/C的匀强电场中,甲的质量为kg,带电荷量为C,乙的质量为kg,带电荷量为C。
开始时细绳处于拉直状态。
由静止释放两滑块,t=3s时细绳断裂,不计滑块间的库仑力。
试求:(1)细绳断裂前,两滑块的加速度;(2)由静止开始释放后的整个运动过程中,乙的电势能增量的最大值;(3)当乙的电势能增量为零时,甲与乙组成的系统机械能的增量。
【答案】(1)0.02m/s2.(2)(3)【解析】(1)对甲乙整体分析有:F合=q1E+q2E=(m1+m2)a,得a=0.02m/s2.(2)当乙发生的位移最大时,乙的电势能增量最大.细绳断裂前,甲、乙发生的位移均为s 0=at2=×0.02×32m=0.09m此时甲、乙的速度均为v 0=at=0.02×3m/s=0.06m/s细绳断裂后,乙的加速度变为从细绳断裂乙速度为零,乙发生的位移s乙′为:整个运动过程乙发生的最大位移为s乙max =s+s乙′=0.09+0.03m=0.12m此时乙的电势能增量为(3)当乙的电势能增量为零时,即乙回到了出发点,设绳子断裂后乙经过回到了出发点求得细绳断裂后,甲的加速度甲继续发生的位移为当乙回到出发位置时甲的总位移电场力对甲做的功所以系统的机械能增量为【考点】牛顿定律;电场力的功。
2.(12分)在水平面上,用与水平方向成θ=37°角斜向上方的拉力F=10N拉着一个质量m=1kg 的物体从静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,物体运动t=2s时撤去拉力.取g=10 m/s2,求:(1)拉力对物块做的功是多少?(2)撤去拉力后物块在水平面上还能向前滑行的距离是多少?【答案】(1)(2)【解析】(1) 由牛顿第二定律得:①物体运动2s位移:②③由①②③解得:(2) 2s末:撤去F后【考点】考查了牛顿第二定律与运动学公式综合3.货车A正在该公路上以20m/s的速度匀速行驶,。
高一物理运动的图象试题答案及解析
高一物理运动的图象试题答案及解析1.一个物体做直线运动,其速度-时间图象如图所示,由此可以判断该物体做的是A.初速度为零的匀加速运动B.初速度不为零的匀加速运动C.匀速运动D.匀减速运动【答案】B【解析】由图线可知,物体的初速度不为零,由于图线的斜率代表物体的加速度,故加速度为恒定不变的值且大于零,故物体做初速度不为零的匀加速运动,选项B正确。
【考点】v-t 图线及其物理意义.2.物体沿直线运动的v-t图如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则下列结论正确的是()A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W【答案】CD【解析】在第一秒内,物体做匀加速直线运动,做功为W,设此时的合外力为F,位移为x,从第3秒末到第7秒末由图象的斜率可以知道,此时的合力大小,第3秒末到第5秒末合外力的方向与速度方向相反,第5秒末到第7秒末力的方向与速度方向相同.所以有第三秒末到第5秒末的位移为2x,第5秒末到第7秒末的位移也为2x,所以合力做功为;,第3秒末到第4秒末物体的位移为,所以,所以C、D正确。
【考点】v-t图线;功的求解。
3.如图所示,在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线。
从图中可以判断()A.在0~t1时间内,外力做正功B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大C.在t2时刻,外力的功率最大D.在t1~t3时间内,外力做的总功为零【答案】AD【解析】由图知,在0~t1时间内,物体做加速运动,故外力做正功,所以A正确;在t1时刻外力为零,功率为零,所以在0~t1时间内,外力的功率先增大后减小,所以B错误;在t2时刻,速度为零,外力的功率最小,所以C错误;由图知,在t1~t3时间内,动能变化为零,故外力做的总功为零,所以D正确。
【考点】本题考查v-t图象、功率、动能定理4.图中所示的各图象能正确反映自由落体运动过程的是( )【答案】C【解析】自由落体运动是加速度为g的匀加速直线运动,根据匀变速运动公式可知,自由落体运动的速度,故选项AB错误、C正确;,所以选项D错误;【考点】自由落体运动5.物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如图所示,则这两物体的运动情况是A.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4mB.甲在整个t=6s时间内有往复运动,它通过的总位移为零C.乙在整个t=6s时间内有往复运动,它通过的总位移为零D.乙在整个t=6s时间内加速度方向一直不变,它通过的总路程为6m【答案】ACD【解析】位移时间图像斜率表示速度,甲图中斜率为定值,即甲的速度不变,是匀速直线运动,所以甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,通过的总位移是初末位置差即,选项A对B错。
高考物理直线运动真题汇编(含答案)及解析
高考物理直线运动真题汇编(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停车,后面有一小轿车以30m/s 的速度向前驶来,由于夜间视线不好,驾驶员只能看清前方50m 的物体,并且他的反应时间为0.5s ,制动后最大加速度为6m/s 2.求:(1)小轿车从刹车到停止所用小轿车驾驶的最短时间;(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞.【答案】(1)5s (2)40m 【解析】 【分析】 【详解】(1)从刹车到停止时间为t 2,则 t 2=0v a-=5 s① (2)反应时间内做匀速运动,则 x 1=v 0t 1② x 1=15 m③从刹车到停止的位移为x 2,则x 2=2002v a -④x 2=75 m⑤小轿车从发现物体到停止的全部距离为 x=x 1+x 2=90m ⑥ △x=x ﹣50m=40m ⑦2.一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光,出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路,他原计划全程平均速度要达到40 km/h ,若这位旅游爱好者开出1/3路程之后发现他的平均速度仅有20 km/h ,那么他能否完成全程平均速度为40 km/h 的计划呢?若能完成,要求他在后的路程里开车的速度应达多少? 【答案】80km/h 【解析】本题考查匀变速直线运动的推论,利用平均速度等于位移除以时间,设总路程为s,后路程上的平均速度为v,总路程为s前里时用时后里时用时所以全程的平均速度解得由结果可知,这位旅行者能完成他的计划,他在后2s/3的路程里,速度应达80 km/h3.高铁被誉为中国新四大发明之一.因高铁的运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等.在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288km/h的速度匀速行驶,列车长突然接到通知,前方x0=5km处道路出现异常,需要减速停车.列车长接到通知后,经过t l=2.5s 将制动风翼打开,高铁列车获得a1=0.5m/s2的平均制动加速度减速,减速t2=40s后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500m的地方停下来.(1)求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度多大?(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a2是多大?【答案】(1)60m/s(2)1.2m/s2【解析】【分析】(1)根据速度时间关系求解列车长打开电磁制动系统时列车的速度;(2)根据运动公式列式求解打开电磁制动后打开电磁制动后列车行驶的距离,根据速度位移关系求解列车的平均制动加速度.【详解】(1)打开制动风翼时,列车的加速度为a1=0.5m/s2,设经过t2=40s时,列车的速度为v1,则v1=v0-a1t2=60m/s.(2)列车长接到通知后,经过t1=2.5s,列车行驶的距离x1=v0t1=200m打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中,列车行驶的距离x2 =2800m打开电磁制动后,行驶的距离x3= x0- x1- x2=1500m;4.总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t 图,试根据图象求:(g 取10m/s 2) (1)t =1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小. (2)估算14s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功. (3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间.【答案】(1)160N (2)158; 1.25×105J (3)71s 【解析】 【详解】(1)从图中可以看出,在t =2s 内运动员做匀加速运动,其加速度大小为162t v a t ==m/s 2=8m/s 2 设此过程中运动员受到的阻力大小为f ,根据牛顿第二定律,有mg -f =ma 得f =m (g -a )=80×(10-8)N =160N (2)从图中估算得出运动员在14s 内下落了 39.5×2×2m =158m根据动能定理,有212f mgh W mv -= 所以有212f W mgh mv =-=(80×10×158-12×80×62)J≈1.25×105J(3)14s 后运动员做匀速运动的时间为 5001586H h t v '--==s =57s 运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间 t 总=t +t ′=(14+57)s =71s5.(13分)如图所示,截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上,其倾角θ=37°。
专题1 直线运动(解析版)
专题1 运动的描述和匀变速直线运动一.选择题1.(2021新高考福建)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点,如图所示.已知该游客从M点漂流到N点的路程为5.4km,用时1h,M、N间的直线距离为1.8km,则从M点漂流到N点的过程中A.该游客的位移大小为5.4kmB.该游客的平均速率为5.4m/sC.该游客的平均速度大小为0.5m/sD.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0【答案】C【解析】根据位移的定义,从M点漂流到N点的过程中,该游客的位移大小为x=1.8km,根据平均速度的定义,平均速度大小v=x/t=18003600ms=0.5m/s,选项A错误C正确。
平均速率v=s/t=5.4km/h,选项B错误;若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0.5m/s,选项D错误。
2. (2021年6月浙江选考物理)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是()A. 研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点B. 研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点C. 研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点D. 研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点【答案】A【解析】研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫的大小可忽略不计,可将猫看做质点,选项A正确;研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球的大小和形状不能忽略,旋转球不能看做质点,选项B 错误; 研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿的大小不能忽略,不能将鸟儿看做质点,选项C 错误;研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马的大小不能忽略不计,不能把马看做质点,选项D 错误。
3. (2021年1月浙江选考)2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m 。
“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是A.估算下降总时间B.用推进器使其转弯时C.在海沟中穿越窄缝时D.科学家在其舱内进行实验时3. 【答案】A【解析】 “奋斗者”号载人潜水器在下潜时估算下降的总时间时,可以视为质点,选项A 正确;用推进器使其转弯时,必须考虑“奋斗者”号载人潜水器的大小,不能视为质点,选项BC 错误;科学家在“奋斗者”号载人潜水器的舱内进行实验,必须考虑“奋斗者”号载人潜水器内部空间的大小,不能视为质点,选项D 错误。
物理直线运动专题练习(及答案)含解析
物理直线运动专题练习(及答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s .分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移到了2m ;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m ,由此可以求得( ) A .第1次闪光时质点的速度 B .质点运动的加速度 C .质点运动的初速度D .从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移 【答案】ABD 【解析】 试题分析:根据得;,故B 不符合题意;设第一次曝光时的速度为v ,,得:,故A 不符合题意;由于不知道第一次曝光时物体已运动的时间,故无法知道初速度,故C 符合题意;设第一次到第二次位移为;第三次到第四次闪光为,则有:;则;而第二次闪光到第三次闪光的位移,故D 不符合题意考点:考查了匀变速直线运动规律的综合应用,要注意任意一段匀变速直线运动中,只有知道至少三个量才能求出另外的两个量,即知三求二.2.A 、B 两列火车,在同一轨道上同向行驶, A 车在前,其速度v A =10m/s ,B 车在后,速度v B =30m/s .因大雾能见度很低,B 车在距A 车△s=75m 时才发现前方有A 车,这时B 车立即刹车,但B 车要经过180m 才能够停止.问: (1)B 车刹车后的加速度是多大?(2)若B 车刹车时A 车仍按原速前进,请判断两车是否相撞?若会相撞,将在B 车刹车后何时?若不会相撞,则两车最近距离是多少?(3)若B 车在刹车的同时发出信号,A 车司机经过△t=4s 收到信号后加速前进,则A 车的加速度至少多大才能避免相撞?【答案】(1)22.5m /s ,方向与运动方向相反.(2)6s 两车相撞(3)20.83/A a m s ≥【解析】试题分析:根据速度位移关系公式列式求解;当速度相同时,求解出各自的位移后结合空间距离分析;或者以前车为参考系分析;两车恰好不相撞的临界条件是两部车相遇时速度相同,根据运动学公式列式后联立求解即可.(1)B 车刹车至停下过程中,00,30/,180t B v v v m s S m ====由202BB v a s -=得222.5/2B B v a m s s=-=-故B 车刹车时加速度大小为22.5m /s ,方向与运动方向相反.(2)假设始终不相撞,设经时间t 两车速度相等,则有:A B B v v a t =+, 解得:103082.5A B B v v t s a --===- 此时B 车的位移:2211308 2.5816022B B B s v t a t m =+=⨯-⨯⨯= A 车的位移:10880A A s v t m ==⨯= 因33661()3=⨯-+⨯= 设经过时间t 两车相撞,则有212A B B v t s v t a t +∆=+代入数据解得:126,10t s t s ==,故经过6s 两车相撞 (3)设A 车的加速度为A a 时两车不相撞 两车速度相等时:()A A B B v a t t v a t ''+-∆=+ 即:10()30 2.5A a t t t ''+-∆=- 此时B 车的位移:221,30 1.252B B B B s v t a t s t t =+=-''''即: A 车的位移:21()2A A A s v t a t t ''=+-∆要不相撞,两车位移关系要满足B A s s s ≤+∆解得20.83/A a m s ≥3.如图所示,某次滑雪训练,运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力84N F =而从静止向前滑行,其作用时间为1 1.0s t =,撤除水平推力F 后经过2 2.0s t =,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备的总质量为60kg m =,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f 12N F =,求:(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移大小. (2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离.【答案】(1)1.2m/s 0.6m ; (2)5.2m【解析】 【分析】 【详解】(1)根据牛顿第二定律得1f F F ma -=运动员利用滑雪杖获得的加速度为21 1.2m /s a =第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小111 1.2 1.0m /s 1.2m /s v a t ==⨯=位移211110.6m 2x a t == (2)运动员停止使用滑雪杖后,加速度大小为220.2m /s f F a m==第二次利用滑雪杖获得的速度大小2v ,则2221112v v a x -=第二次撤除水平推力后滑行的最大距离22222v x a =解得2 5.2m x =4.在平直公路上,一汽车的速度为15m/s 。
高一物理上册物体的直线运动专项练习(答案)
高一物理上册物体的直线运动专项练习一、选择题(1~5题为单选题,6~10题为多选题)1.攀岩是一种考验人的意志的运动。
如图为一户外攀岩运动的场景和运动员的攀岩运动线路示意图,该运动员从起点A经B点,最终到达C,历时15分钟,据此图判断下列说法中正确的是( )A.图中的线路ABC表示的是运动员所走的位移B.线路总长度与运动员所用时间之比等于他的平均速度C.研究图中运动员在攀岩路线中的位置时,可以把他看成质点D.“15分钟”指的是时刻2.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,上面挂在轮边缘的是供乘客乘搭的座舱。
乘客坐在摩天轮的座舱里慢慢的往上转,可以从高处俯瞰四周景色。
设甲、乙两个同学国庆假日登上某摩天轮,分别坐在相邻的两个座舱里,在摩天轮旋转的过程中座椅始终是水平的。
则甲和乙之间的运动正确的描述是( )A.始终相对静止B.甲相对乙做匀速运动C.甲相对于乙的位置一直在变化D.甲乙在同一段时间内发生的位移一定相同3.某质点的位移随时间变化的关系式是:x=2t-3t2+4,x和t的单位分别是m 和s,则质点的初速度和加速度分别为( )A.2 m/s和3 m/s2 B.2 m/s和-3 m/s2 C.2 m/s和6 m/s2 D.2 m/s 和-6 m/s24.如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移-时间图象,图乙为质点c和d做直线运动的速度-时间图象,由图可知( )A.t1到t2时间内,a和b两质点间的距离先减小后增大B .t 1到t 2时间内,c 和d 两质点间的距离先增大后减小C .t 1到t 2时间内,b 和d 两个质点的运动方向发生改变D .t 1到t 2时间内,b 和d 两个质点的速率先减小后增大5.一辆汽车在平直公路上以速度v 0=9 m/s 匀速运动,由于刹车而做匀减速直线运动,加速度大小为a =2 m/s 2,下列说法正确的是( )A .汽车第6 s 末的速度大小为3 m/sB .汽车前6 s 内的位移为18 mC .汽车第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内的位移之比为4∶3∶2D .汽车第3 s 初的速度大小为3 m/s6.在物理学的探索和发现过程中,科学家们运用了许多研究方法。
【物理】物理直线运动练习题含答案及解析
【物理】物理直线运动练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.某次足球比赛中,攻方使用“边路突破,下底传中”的战术.如图,足球场长90m 、宽60m.前锋甲在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做匀减速直线运动,其初速度v 0=12m/s ,加速度大小a 0=2m/s 2.(1)甲踢出足球的同时沿边线向前追赶足球,设他做初速为零、加速度a 1=2m/s 2的匀加速直线运动,能达到的最大速度v m =8m/s.求他追上足球的最短时间.(2)若甲追上足球的瞬间将足球以某速度v 沿边线向前踢出,足球仍以a 0在地面上做匀减速直线运动;同时,甲的速度瞬间变为v 1=6 m/s ,紧接着他做匀速直线运动向前追赶足球,恰能在底线处追上足球传中,求v 的大小. 【答案】(1)t =6.5s (2)v =7.5m/s 【解析】 【分析】(1)根据速度时间公式求出运动员达到最大速度的时间和位移,然后运动员做匀速直线运动,结合位移关系求出追及的时间.(2)结合运动员和足球的位移关系,运用运动学公式求出前锋队员在底线追上足球时的速度. 【详解】(1)已知甲的加速度为22s 2m/a =,最大速度为28m/s v =,甲做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为:2228s 4s 2v t a === 22284m 16m 22v x t ==⨯= 之后甲做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移x 2=v m (t 1-t 0)=8×2m =16m 由于x 1+x 2 < x 0,故足球停止运动时,甲没有追上足球 甲继续以最大速度匀速运动追赶足球,则x 0-(x 1+x 2)=v m t 2 联立得:t 2=0.5s甲追上足球的时间t =t 0+t 2=6.5s (2)足球距底线的距离x 2=45-x 0=9m 设甲运动到底线的时间为t 3,则x 2=v 1t 3 足球在t 3时间内发生的位移2230312x vt a t =- 联立解得:v =7.5m/s【点睛】解决本题的关键理清足球和运动员的位移关系,结合运动学公式灵活求解.2.一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光,出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路,他原计划全程平均速度要达到40 km/h ,若这位旅游爱好者开出1/3路程之后发现他的平均速度仅有20 km/h ,那么他能否完成全程平均速度为40 km/h 的计划呢?若能完成,要求他在后的路程里开车的速度应达多少? 【答案】80km/h 【解析】本题考查匀变速直线运动的推论,利用平均速度等于位移除以时间,设总路程为s ,后路程上的平均速度为v ,总路程为s前里时用时 后里时用时所以全程的平均速度解得由结果可知,这位旅行者能完成他的计划,他在后2s/3的路程里,速度应达80 km/h3.一个物体从塔顶上自由下落,在到达地面前的最后1s 内通过的位移是整个位移的925,求塔高,取g =10m/s 2. 【答案】125m 【解析】 【分析】 【详解】设物体下落总时间为t ,塔高为h ,根据自由落体公式:212h gt = 最后(t -1)s 下落的高度为:()21112h g t =- 位移间的关系为:11625h h = 联立解得:125h m =4.美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘NASA 的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”,飞行员将飞艇开到6000m的高空后,让飞艇由静止下落,以模拟一种微重力的环境.下落过程飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍,这样,可以获得持续25s之久的失重状态,大学生们就可以进行微重力影响的实验.紧接着飞艇又做匀减速运动,若飞艇离地面的高度不得低于500m.重力加速度g取10m/s2,试计算:(1)飞艇在25s内所下落的高度;(2)在飞艇后来的减速过程中,大学生对座位的压力至少是其重力的多少倍.【答案】(1)飞艇在25s内所下落的高度为3000m;(2)在飞艇后来的减速过程中,大学生对座位的压力至少是其重力的2.152倍.【解析】:(1)设飞艇在25 s内下落的加速度为a1,根据牛顿第二定律可得mg-F阻=ma1,解得:a1==9.6 m/s2.飞艇在25 s内下落的高度为h1=a1t2=3000 m.(2)25 s后飞艇将做匀减速运动,开始减速时飞艇的速度v为v=a1t=240 m/s.减速运动下落的最大高度为h2=(6000-3000-500)m=2500 m.减速运动飞艇的加速度大小a2至少为a2==11.52 m/s2.设座位对大学生的支持力为N,则N-mg=ma2,N=m(g+a2)=2.152mg根据牛顿第三定律,N′=N即大学生对座位压力是其重力的2.152倍.5.如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v=4m/s,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=10N,经过一段时间,小物块上到了离地面高为h=2.4m的平台上.已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).问:(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?【答案】(1)1.25s (2)2m/s【解析】试题分析: (1)对物块受力分析可知,物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速为零的匀加速运动,直至速度达到传送带的速度,由牛顿第二定律1cos37sin37ma F mg mg μ=+︒-︒(1分),计算得: 218/a m s = 110.5v t s a ==(1分)21112v x m a ==(1分)物块达到与传送带同速后,对物块受力分析发现,物块受的摩擦力的方向改向2cos37sin37ma F mg mg μ=-︒-︒(1分),计算得: 20a =4.0sin37hx m ==︒Q (1分)2120.75x x x t s v v-===(1分)得12 1.25t t t s =+= (1分) (2)若达到同速后撤力F ,对物块受力分析,因为sin37mg ︒> cos37mg μ︒,故减速上行 3sin37cos37ma mg mg μ=︒-︒(1分),得232/a m s =设物块还需t '离开传送带,离开时的速度为t v ,则22322t v v a x -=(1分),2/t v m s=(1分)3tv v t a -'=(1分)1t s '=(1分) 考点:本题考查匀变速直线运动规律、牛顿第二定律。
高一物理匀速直线运动试题答案及解析
高一物理匀速直线运动试题答案及解析1.为模拟空气净化过程,有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,即F=kv(k为一定值),假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,重f力可忽略不计,则在这两种方式中()A.尘粒最终一定都做匀速运动B.尘粒受到的电场力大小相等C.电场对单个尘粒做功的最大值相等D.在乙容器中,尘粒会做类平抛运动【答案】C【解析】在电场的加速作用下,尘粒均沉积在玻璃圆柱筒上,故A错误;每种除尘方式受到电场力大小相等,但两种不同方式中,尘料所受电场力大小是不同的,故B错误;电场对单个尘粒做功的最大值为qU,故在两种情况下电场对尘粒做功的最大值相同,故C正确;乙容器中尘粒运动过程中阻力随速度在变化,所受合力不为恒力,故尘粒做的不是类平抛运动,故D错误。
【考点】考查了带电粒子在电场中的运动2.(14分)用11N的恒力沿斜面方向将一个质量为1kg的滑块推上一个长10m,倾角53度的斜面,滑块恰好能沿斜面做匀速直线运动,(g=10m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6),求:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数(2)若将滑块在斜面顶端由静止开始释放,求滑块到达斜面底端的速度大小【答案】见试题分析【解析】 1)当滑块匀速上升时,有:F-mgsin53°- f =0 (3分)f =umgcos53°(3分)联合以上两式解得: u=0.5 (1分)2)当滑块沿斜面下滑时,有:mgsin53°–umgcos53°=ma (3分)到达斜面底端时,有v2=2as (2分)联合以上各式解得:v=10m/s (2分)【考点】共点力平衡牛顿第二定律匀变速直线运动规律3.(8分)“10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质。
高一物理匀速直线运动试题答案及解析
高一物理匀速直线运动试题答案及解析1.(12分)金属硬杆轨道“ABCDEFGHIP”固定置于竖直平面内,CDE、FGH两半圆形轨道半径分别为、,足够长的PI、AB直轨与水平均成θ=37°,一质量为m的小环套在AB杆上,环与BC、EF、HI水平直杆轨道间的动摩擦因数均为μ=0.1,其中BC=、EF=、HI=,其他轨道均光滑,轨道拐弯连接处也光滑,环通过连接处时动能损失忽略不计,现环在AB杆上从距B点处的地方无初速释放.已知sin37°=0.6,试求:(1)从释放到第一次到达B所用的时间;(2)第一次过小圆道轨最高点D时,环对轨道的作用力;(3)小环经过D的次数及环最终停在什么位置?【答案】(1);(2);(3)最终停在I处。
【解析】(1)得:(2)从A→D:得:第一次在D处:(假设轨道对环的力是向下的)得:所以环对轨道的作用力是竖直向上的,大小为(3)假设小环第n次向左过D时(n为大于等于1的整数),速度设为由动能定理得:>0n<,所以最多向左第3次通过D点假设小环第k次向左过大圆轨道最高点G时,速度设为由动能定理得:>0k<,所以最多向左第2次通过G点如果环能第2次向右过G点,说明最终环在FE之间,所以要证明是否能第2次能向右过G点,设第2次向右过G点时速度为由动能定理得:即:显然是动能不可能为负的,说明不会第2次向右过G点,也就不可能出现第3次向左过D点。
所以,过D点的次数为3次(2次向左1次向右)当环第2次向左过G点后,环只能在G的左侧做往复运动,最后停在IH轨道上的某处设环在“IH”直轨上的运动路程为得,是3a的7倍,所以小环最终停在I处。
【考点】匀变速直线运动规律,圆周运动,动能定理2.历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移内的初速和末速.表示物体做加速运动,表示物体做减速运动.而现在物理学中加速度的定义式为,下列说法正确的是A.若不变,则A与a的关系可以表达为a=AvsB.若且保持不变,则任意位置的速度vs随时间t均匀增大C.若不变,则物体在中间位置处的速度为D.若不变,则物体在中间时刻的速度<【答案】ACD【解析】:当匀速直线运动时,a=Avs故A正确。
高三物理匀速直线运动试题答案及解析
高三物理匀速直线运动试题答案及解析1. 甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L 1=11 m 处,乙车速度v 乙=60m/s ,甲车速度v 甲=50 m/s ,此时乙车离终点线尚有L 2=600 m ,如图5所示.若甲车加速运动,加速度a =2 m/s 2,乙车速度不变,不计车长.求:(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少? (2)到达终点时甲车能否超过乙车? 【答案】(1)5 s ,36 m (2)不能 【解析】(1)当甲、乙两车速度相等时,两车间距离最大,即v 甲+at 1=v 乙, 得t 1=s =5 s…………..1分甲车位移x 甲=v 甲t 1+a =275 m…………..1分 乙车位移x 乙=v 乙t 1=60×5 m =300 m…………..1分 此时两车间距离Δx =x 乙+L 1-x 甲=36 m…………..1分 (2)甲车追上乙车时,位移关系x 甲′=x 乙′+L 1 甲车位移x 甲′=v 甲t 2+a , 乙车位移x 乙′=v 乙t 2,将x 甲′、x 乙′代入位移关系,得v 甲t 2+a =v 乙t 2+L 1…………..3分代入数值并整理得-10t 2-11=0,解得t 2=-1 s (舍去)或t 2=11 s…………..1分 此时乙车位移x 乙′=v 乙t 2=660 m…………..1分因x 乙′>L 2,故乙车已冲过终点线,即到达终点时甲车不能追上乙车…………..1分 【考点】考查了追击相遇问题,运动学公式2. 如图所示,两木板A 、B 并排放在地面上,A 左端放一小滑块,滑块在F 水平力作用下由静止开始向右运动。
已知木板A 、B 长度均为l=1m ,木板A 的质量m A =3kg ,小滑块及木板B 的质量均为m=1kg ,小滑块与木板A 、B 间的动摩擦因数均为μ1=0.4,木板A 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ2=0.1,重力加速度g=10m/s 2,求:(1)小滑块在木板A 上运动的时间; (2)木板B 获得的最大速度. 【答案】(1)1s (2)1m/s【解析】(1)当滑块在A 上运动时,A 、B 受最大静摩擦力F fm =μ2(m+m A +m)=0.1(1+3+1)=5N 滑块对A 摩擦力F f 1=μ1mg=0.4×1×10=4N <5N ,故A 、B 静止不动, 由牛顿第二定律知,此过程中滑块加速度 a=①滑块在A 上做匀加速运动,根据运动学公式得②解得小滑块在木板A 上运动时间t=③(2)当滑块滑上木板B 时,B 受地面最大静摩擦力F fmA =μ2(m+m A )g=0.1×(1+1)×10=2N 小于滑块对木板B 摩擦力,故木板B 开始运动,由牛顿第二定律知其加速度a=④B当小滑块从B右端滑落时木板B获得的最大速度为v,此过程时间mt=⑤B滑块刚滑上B时的速度v=at=2m/s ⑥+⑦滑块滑离B过程中滑块对地位移x=vtB=⑧此过程B对地位移xB⑨x=l=x-xB=1m/s由①④⑤⑥⑦⑧解得vm【考点】牛顿第二定律运动学公式3.若以固定点为起点画出若干矢量,分别代表质点在不同时刻的速度,则这些矢量的末端所形成的轨迹被定义为“速矢端迹”。
高一物理匀变速直线运动的规律试题答案及解析
高一物理匀变速直线运动的规律试题答案及解析1.光滑斜面的长度为L,一物体由静止开始从斜面顶端沿斜面匀加速滑下,当该物体滑到底部时的速度为v,则物体下滑到L/2处的速度为A.B.v/2C.D.v/4【答案】A【解析】因为物体下滑的初速度为零,所以根据位移速度公式可得物体滑到底部时有,即,当物体下滑到L/2处时有,即,A正确,思路分析:因为物体的初速度为零,所以根据位移速度公式分析试题点评:本题考查了匀变速直线运动的位移速度公式的应用,车头过2.列车长为L,铁路桥长也是L,列车沿平直轨道匀加速过桥,车头过桥头的速度是v1桥尾的速度是v,则车尾通过桥尾时的速度为2B.C.D.A.v2【答案】D【解析】因为列车做的是匀加速直线运动,所以当列车车头过桥头到车头过桥位的过程中,列车的位移是L,所以根据位移速度公式,设车尾通过桥尾时的速度为v,此时离车头经过桥尾发生了L的位移,故,两式联立可得,D正确,思路分析:当列车车头过桥头到车头过桥位的过程中,列车的位移是L,车尾通过桥尾时离车头经过桥尾发生了L的位移,根据速度位移公式解题可得试题点评:本题考查了速度位移公式的应用,也可题型学生火车过桥时火车不能看做质点3.飞机起飞的速度相对静止空气是60 m/s,航空母舰以20 m/s的速度向东航行,停在航空母舰上的飞机也向东起飞,飞机的加速度是4m/s2,则起飞所需时间是______s,起飞跑道至少长______m。
【答案】10 200【解析】因为飞机和航母在同向运动,所以飞机的起飞速度为相对航母为40m/s,根据公式,根据公式,即起飞的跑道至少长200m,思路分析:因为飞机和航母在同向运动,所以飞机的起飞速度为相对航母为40m/s,然后根据公式分析试题点评:本题考查了相对运动以及匀变速直线运动规律4.做匀加速直线运动的物体,某一段时间t内经过的路程为S,而且这段路程的末速度为初速度的n倍,则加速度大小是。
【答案】【解析】因为物体做的是匀变速直线运动,所以,又因为这段路程的末速度为初速度的n倍,即,根据公式得,联立三式可得思路分析:根据,,三个公式解题试题点评:本题考查匀变速直线运动的规律,细心是关键5.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑推理的完美结合。
物理匀变速直线运动试题答案及解析
物理匀变速直线运动试题答案及解析1.在一档娱乐节目中,有一个关口是跑步跨栏机,它的设置是让挑战者通过一段平台,再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏冲到这一关的终点。
现有一套跑步跨栏装置,平台长l1="4" m,跑步机皮带长l2="32" m,跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动),跨栏到平台末端的距离l3="10" m,且皮带以v0="1" m/s的恒定速率转动,一位挑战者在平台起点从静止开始以a1="2" m/s2的加速度通过平台冲上跑步机,之后以a2="1" m/s2的加速度在跑步机上往前冲,在跨栏时不慎跌倒,经过2秒爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止),然后又保持原来的加速度a2,在跑步机上顺利通过剩余的路程,求挑战者全程所需要的时间。
【答案】14s【解析】匀加速通过平台:l1=a1,通过平台的时间:t1=="2" s冲上跑步机的初速度:v1=a1t1="4" m/s冲上跑步机至跨栏:l3=v1t2+a2,解得t2="2" s摔倒至爬起随跑步机移动距离x=vt="1×2" m="2" m取地面为参考系,则挑战者爬起向左减速过程有:v0=a2t3,解得:t3="1" s对地位移为:x1=vt3-a2="0.5" m挑战者向右加速冲刺过程有:x+x1+l2-l3=a2解得:t4="7" s挑战者通过全程所需的总时间为:t总=t1+t2+t+t3+t4="14" s2.质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10 m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;(2)水平推力F的大小;(3)0~10 s内物体运动位移的大小.【答案】(1)0.2(2)6 N(3)46 m【解析】(1)由题中图象知,t=6 s时撤去外力F,此后6~10 s内物体做匀减速直线运动直至静止,其加速度大小为a1==-2 m/s2又因为a1=-=-μg联立得μ=0.2.(2)由题中图象知0~6 s内物体做匀加速直线运动其加速度大小为a2==1 m/s2由牛顿第二定律得F-μmg=ma2联立得,水平推力F=6 N.(3)设0~10 s内物体的位移为s,则s=s1+s2=×(2+8)×6 m+×8×4 m=46 m.3.如图,质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数为μ;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为m的小球。
高一物理 匀变速直线运动练习及解析
高一物理 匀变速直线运动练习及解析一、匀变速直线运动的基本规律1.速度与时间的关系式:v =v0+at. 2.位移与时间的关系式:x =v0t +12at2. 3.位移与速度的关系式:v2-v20=2ax.二、匀变速直线运动的推论 1.平均速度公式:v =v t 2=v0+v 2. 2.位移差公式:Δx =x2-x1=x3-x2=…=xn -xn -1=aT2. 可以推广到xm -xn =(m -n)aT2. 3.初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T 末,2T 末,3T 末……瞬时速度之比为: v1∶v2∶v3∶…∶vn =1∶2∶3∶…∶n. (2)1T 内,2T 内,3T 内……位移之比为:x1∶x2∶x3∶…∶xn =1∶22∶32∶…∶n2.(3)第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内……位移之比为: x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶xn =1∶3∶5∶…∶(2n -1). (4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t1∶t2∶t3∶…∶tn =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1). 三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律 1.自由落体运动规律 (1)速度公式: v =gt. (2)位移公式: h =12gt2. (3)速度—位移关系式: v2=2gh. 2.竖直上抛运动规律(1)速度公式: v =v0-gt. (2)位移公式: h =v0t -12gt2. (3)速度—位移关系式: v2-v20=-2gh. (4)上升的最大高度: h =v202g . (5)上升到最大高度用时: t =v0g.适应性训练 (一)(45分钟)单项选择题1.关于质点和参考系,下列说法正确的是( )A .AK -47步枪子弹速度很快,杀伤力大,什么时候都能认为是质点B .研究男子3米板跳水运动员在空中的跳水动作时,不能把他看成质点C .研究物体的运动时不一定要选择参考系D .歼-15在“辽宁号”航母上的起飞速度大约为300 km/h ,是相对航母甲板来说的 答案:B 2.(2015·苏州模拟)物体做匀加速直线运动,已知加速度为5 m/s2,那么任意1 s 内( ) A .物体的末速度一定等于初速度的5倍 B .物体的末速度一定比初速度大5 m/sC .物体的初速度一定比前1 s 内的末速度大5 m/sD .物体的末速度一定比前1 s 内的初速度大5 m/s 答案:B3.一物体做匀加速直线运动,在第一个Δt 的时间内通过的位移为x1,在第三个Δt 的时间内通过的位移为x2,则物体运动的加速度为( ) A.x1+x2Δt2 B.x2-x1Δt2C.x2-x12Δt2D.x2-x13Δt2解析:选C.由逐差公式得:x2-x1=2a(Δt)2,所以a =x2-x12Δt2,故C 正确.4.两位杂技演员,甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起,结果两人同时落到蹦床上,若以演员自己为参考系,此过程中他们各自看到对方的运动情况是( ) A .甲看到乙先朝上、再朝下运动 B .甲看到乙一直朝上运动C .乙看到甲先朝下、再朝上运动D .甲看到乙一直朝下运动解析:选B.乙上升过程,甲、乙间距越来越小,故甲看到乙向上运动;乙下降过程,因甲的速度大于乙的速度,甲、乙间距仍然变小,故甲看到乙还是向上运动,只有B 项正确. 5.(2014·高考广东卷)如图是物体做直线运动的v -t 图象.由图可知,该物体( ) A .第1 s 内和第3 s 内的运动方向相反 B .第3 s 内和第4 s 内的加速度相同 C .第1 s 内和第4 s 内的位移大小不相等 D .0~2 s 和0~4 s 内的平均速度大小相等解析:选B.第1 s 内和第3 s 内的速度均为正值,方向相同,选项A 错误;v -t 图象的斜率代表加速度,第3 s 内和第4 s 内斜率相同,所以加速度相同,选项B 正确;图象与时间轴所围面积在数值上等于位移的大小,第1 s 内的位移x1=12×1×1 m =0.5 m ,第4 s 内的位移x4=-12×1×1 m =-0.5 m ,两段时间内位移大小相等,选项C 错误;0~2 s 内的平均速度:v =x t =1.52 m/s =0.75 m/s ,0~4 s 内的平均速度v -′=x′t′=1.54 m/s =0.375 m/s ,选项D 错误.6.(2015·福建福州质检)某物体做直线运动的v -t 图象如图所示,根据图象提供的信息可知,该物体( )A .在0~4 s 内与4~6 s 内的平均速度相等B .在0~4 s 内的加速度大于7~8 s 内的加速度C .在6 s 末离起始点最远D .在4 s 末离起始点最远解析:选C.根据平均速度的公式v =v0+v2可知,在0~4 s 内的平均速度是6 m/s ,在4~6 s 内的平均速度是4 m/s ,A 错误.根据加速度的公式a =ΔvΔt ,在0~4 s 内的加速度是1 m/s2,在7~8 s 内的加速度是4 m/s2,B 错误.在6 s末,物体运动方向改变,离起始点最远,C 正确,D 错误.7.做匀减速直线运动的物体经4 s 停止,若在第1 s 内的位移是14 m ,则最后1 s 内位移是( )A .3.5 mB .2 mC .1 mD .0解析:选B.各秒内物体的位移之比为7∶5∶3∶1,由于第1 s 内位移为14 m ,故最后1 s 内的位移为2 m ,B 正确. 8.一辆以20 m/s 的速度行驶的汽车,突然采取急刹车,加速度大小为8 m/s2,汽车在刹车后的3秒内的位移和3秒时的速度分别为( )A .24 m,4 m/sB .25 m,4 m/sC .24 m ,-4 m/sD .25 m,0 答案:D 9.(2015·福建福州一模)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为2 kg 的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s 内的位移是18 m ,则( ) A .物体在2 s 末的速度是20 m/sB .物体在第5 s 内的平均速度是3.6 m/sC .物体在第2 s 内的位移是20 mD .物体在5 s 内的位移是50 m解析:选D.根据x =12gt2可得,12g×(5 s)2-12g×(4 s)2=18 m ,因此星球上的重力加速度g =4 m/s2,因此2 s 末的速度v =gt =8 m/s ,A 错误;第5秒内的平均速度v =181 m/s =18 m/s ,B 错误;第2 s 秒内的位移x2=12gt22-12gt21=12×4×22 m -12×4×12 m =6 m ,C 错误;物体在5 s 内的位移x =12gt2=12×4×52 m =50 m ,D 正确. 10.(2015·贵州贵阳十校联考)一条悬链长7.2 m ,从悬挂点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬挂点正下方20 m 处的一点所需的时间是(g 取10 m/s2)( ) A .0.3 s B .0.4 s C .0.7 s D .1.2 s解析:选B.链条上、下端到达该点用时分别为: t 上=2h 上g=2×2010s =2 s ,t 下=2h 下g =2×20-7.210s =1.6 s ,则Δt =t 上-t 下=0.4 s ,故B 正确. 11.(2015·威海模拟)从16 m 高处每隔一定时间释放一球,让它们自由落下,已知第一个球刚好落地时,第五个球刚释放,这时第二个球离地面的高度是(g 取10 m/s2)( ) A .15 m B .12 m C .9 m D .7 m解析:选D.第一个小球落地时,从上到下相邻两球之间的距离之比为:1∶3∶5∶7,因此第1、2两球间距离为:71+3+5+7×16 m =7 m ,故D 正确.二、多项选择题 1.(2015·长沙模拟)对加速度的理解,下列说法正确的是( ) A .加速度增大,速度可能减小B .速度变化量Δv 越大,加速度就越大C .物体有加速度,速度就增大D .物体速度很大,加速度可能为零解析:选AD.当a 与v 同向时,不论加速度是否增大,速度必增大,当a 与v 反向时,不论加速度是否增大,速度必减小,故A 正确C 错.速度变化率越大,加速度越大,而速度变化量大,加速度不一定大,B 错.速度很大,若不变,加速度等于零,故D 正确. 2.(2015·潍坊模拟)甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a 甲=4 m/s2,a 乙=-4 m/s2,那么对甲、乙两物体判断正确的是( )A .甲的加速度大于乙的加速度B .甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C .甲的速度比乙的速度变化快D .甲、乙在相等时间内速度变化的大小相等 答案:BD3.(高考改编题)一物体自t =0时开始做直线运动,其速度图线如图所示.下列选项正确的是( )A .在0~6 s 内,物体离出发点最远为30 mB .在0~6 s 内,物体经过的路程为40 mC .在0~4 s 内,物体的平均速率为7.5 m/sD .在4 s ~6 s 内,物体的平均速度为0解析:选BCD.物体0~5 s 内的位移x1=12×(2+5)×10 m =35 m,5 s ~6 s 内的位移x2=-12×1×10 m =-5 m ,即物体先沿正方向运动35 m ,然后反向运动5 m ,故t =5 s 时物体离出发点最远,最远距离为35 m,0~6 s 内经过的路程为40 m ,A 错误,B 正确.同理,可求出0~4 s 内物体的路程为30 m ,故此段时间内物体的平均速率v =7.5 m/s ,C 正确.物体在4 s ~5 s 与5 s ~6 s 内的位移大小相等、方向相反,总位移为0,故D 正确.4.(2015·郑州模拟)在塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A ,物体上升的最大高度为20 m ,不计空气阻力,设塔足够高,则物体位移大小为10 m 时,物体通过的路程可能为( ) A .10 m B .20 m C .30 m D .50 m解析:选ACD.物体在塔顶上的A 点抛出,位移大小为10 m 的位置有两处,如图所示,一处在A 点之上,另一处在A 点之下,在A 点之上时,通过位移为10 m 处又有上升和下降两种过程,上升通过时,物体的路程s1等于位移x1的大小,即s1=x1=10 m ;下降通过时,路程s2=2h -x1=2×20 m -10 m =30 m .在A 点之下时,通过的路程s3=2h +x2=2×20 m +10 m =50 m .故A 、C 、D 正确,B 错误.5.做初速度不为零的匀加速直线运动的物体,在时间T 内通过位移x1到达A 点,接着在时间T内又通过位移x2到达B 点,则以下判断正确的是( ) A .物体在A 点的速度大小为x1+x22TB .物体运动的加速度为2x1T2C .物体运动的加速度为x2-x1T2D .物体在B 点的速度大小为2x2-x1T解析:选AC.根据匀变速直线运动规律,中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,故A 正确;根据x2-x1=aT2,C 正确,B 错误;根据v =v0+aT ,物体在B 点的速度大小为3x2-x12T,D 错误.☆6.(2015·河北石家庄质检)酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长.反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间.下表中“思考距离”是指驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车的行驶距离;“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动加速度都相同).速度(m/s) 思考距离(m) 制动距离(m) 正常 酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 20 10.0 20.0 36.7 46.7 2512.525.054.266.7分析上表可知,下列说法正确的是( ) A .驾驶员正常情况下反应时间为0.5 s B .驾驶员酒后反应时间比正常情况慢0.5 sC .驾驶员采取制动措施后汽车加速度大小为3.75 m/s2D .当车速为25 m/s 时,发现前方60 m 处有险情,酒驾者不能安全停车 解析:选ABD.反应时间=思考距离÷车速,因此正常情况下反应时间为0.5 s ,酒后反应时间为1 s ,故A 、B 正确;设汽车从开始制动到停车的位移为x ,则x =x 制动-x 思考,根据匀变速直线运动公式:v2=2ax ,解得a =v22x 制动-x 思考=7.5 m/s2,C 错;根据表格,车速为25 m/s 时,酒后制动距离为66.7 m>60 m ,故不能安全停车,D 正确. 三、非选择题10.在一次低空跳伞训练中,当直升机悬停在离地面224 m 高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以12.5 m/s2的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s ,求:(取g =10 m/s2)(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下? (2)伞兵在空中的最短时间为多少?解析:(1)设伞兵展伞时,离地面的高度至少为h ,此时速度为v0,着地时相当于从h1高处自由落下, 则有v2-v20=-2ah , 又v20=2g(224 m -h)联立解得h =99 m ,v0=50 m/s以5 m/s 的速度落地相当于从h1高处自由落下,即2gh1=v2,所以 h1=v22g =5220m =1.25 m.(2)设伞兵在空中的最短时间为t , 则有v0=gt1,t1=v0g =5010 s =5 s ,t2=v -v0a =5-50-12.5s =3.6 s , 故所求时间t =t1+t2=(5+3.6)s =8.6 s. 答案:(1)99 m 1.25 m (2)8.6 s11.(2015·广州模拟)做匀加速直线运动的物体途中依次经过A 、B 、C 三点,已知AB =BC =l2,AB 段和BC 段的平均速度分别为v1=3 m/s 、v2=6 m/s ,则: (1)物体经B 点时的瞬时速度vB 为多大?(2)若物体运动的加速度a =2 m/s2,试求AC 的距离l.解析:(1)设加速度大小为a ,经A 、C 的速度大小分别为vA 、vC.由匀加速直线运动规律可得: v2B -v2A =2a×l2①v2C -v2B =2a×l2②v1=vA +vB2③ v2=vB +vC2④ 解①②③④式得:vB =5 m/s. (2)解①②③④式得: vA =1 m/s ,vC =7 m/s 由v2C -v2A =2al ,得:l =12 m. 答案:(1)5 m/s (2)12 m ☆12.(2014·高考山东卷)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s ,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L =39 m .减速过程中汽车位移s 与速度v 的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g =10 m/s2.求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.解析:(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20 m/s,末速度vt=0,位移s =25 m,由运动学公式得v20=2as①t=v0 a②联立①②式,代入数据得a=8 m/s2③t=2.5 s.④(2)设志愿者反应时间为t′,反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得L=v0t′+s⑤Δt=t′-t0⑥联立⑤⑥式,代入数据得Δt=0.3 s.⑦(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得F=ma⑧由平行四边形定则得F20=F2+(mg)2⑨联立③⑧⑨式,代入数据得F0 mg=41 5.答案:(1)8 m/s2 2.5 s(2)0.3 s(3)41 5。
高中物理高考物理直线运动解题技巧讲解及练习题(含答案)
高中物理高考物理直线运动解题技巧解说及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.高铁被誉为中国新四大发明之一.因高铁的运转速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等.在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288km/h 的速度匀速行驶,列车长忽然接到通知,前面 x0=5km 处道路出现异样,需要减速泊车.列车长接到通知后,经过t l=2.5s 将制动风翼翻开,高铁列车获取a2的均匀制动加快度减速,减速t2=40s后,列车1 =0.5m/s长再将电磁制动系统翻开,结果列车在距离异样处500m 的地方停下来.(1)求列车长翻开电磁制动系统时,列车的速度多大?(2)求制动风翼和电磁制动系统都翻开时,列车的均匀制动加快度a2是多大?【答案】( 1) 60m/s (2) 1.2m/s 2【分析】【剖析】(1)依据速度时间关系求解列车长翻开电磁制动系统时列车的速度;(2)依据运动公式列式求解翻开电磁制动后翻开电磁制动后列车行驶的距离,依据速度位移关系求解列车的均匀制动加快度.【详解】(1)翻开制动风翼时,列车的加快度为a1=0.5m/s2,设经过t2=40s 时,列车的速度为v1,则 v1 =v0-a1t 2=60m/s.(2)列车长接到通知后,经过 t 1=2.5s,列车行驶的距离 x1=v0t1 =200m 翻开制动风翼到翻开电磁制动系统的过程中,列车行驶的距离x2=2800m翻开电磁制动后,行驶的距离x3= x0- x1 - x2=1500m ;2.2018 年 12 月 8 日 2 时 23 分,嫦娥四号探测器成功发射,开启了人类登岸月球反面的探月新征程,距离2020 年实现载人登月更近一步,若你经过努力学习、勤苦训练有幸成为中国登月第一人,而你为了测定月球表面邻近的重力加快度进行了以下实验:在月球表面上空让一个小球由静止开始自由着落,测出着落高度h 20m时,着落的时间正好为t5s ,则:(1)月球表面的重力加快度g月为多大?(2)小球着落过程中,最先 2s 内和最后 2s 内的位移之比为多大?【答案】 1.6 m/s 21:4【分析】【详解】( 1)由 h = 1g 月 t 2得: 20= 122 2g 月 ×5解得: g 月= 1.6m/ s 2(2)小球着落过程中的 5s 内,每 1s 内的位移之比为 1:3:5:7:9 ,则最先 2s 内和最后 2s 内的位移之比为:( 1+3):( 7+9) =1:4.3. 在平直公路上,一汽车的速度为 15m/s 。
物理匀变速直线运动试题答案及解析
物理匀变速直线运动试题答案及解析1.如图所示为某同学自制的加速度计,构造如下:一根轻质细杆的下端固定一个小球,杆的上端与光滑水平轴相连接,杆可在竖直平面内左右摆动,硬质面板紧靠杆摆动的平面放置,并标有刻度线,其中,刻度线c位于经过O的竖直线上,刻度线b在bO连线上,∠bOc=30°,刻度线d 在dO连线上,∠cOd=45°。
使用时,若约定加速度计的右侧为汽车前进的方向,速度v="10"m/s,g取9.8 m/s2,汽车前进时A.若细杆稳定地指示在b处,则汽车加速度为4.9 m/s2B.若细杆稳定地指示在d处,则0.5 s内汽车速度减小了4.9 m/sC.若细杆稳定地指示在b处,则0.5 s内汽车速度增大了4.9 m/sD.若细杆稳定地指示在c处,则5 s内汽车前进了100 m【答案】B【解析】若细杆稳定地指示在b处,对小球受力分析并根据牛顿第二定律得,mgtan 30°=ma1,则汽车加速度为a1="gtan" 30°≈5.66 m/s2,0.5 s内汽车速度增大了Δv=a1Δt="5.66×0.5"m/s="2.83" m/s,故A、C错误;若细杆稳定地指示在d处,同理可得汽车加速度为a2="gtan"45°="9.8" m/s2,0.5 s内汽车速度减小了Δv=a2Δt="4.9" m/s,选项B正确;若细杆稳定地指示在c处,汽车匀速运动,则5 s内汽车前进了x=vt="10×5" m="50" m,选项D错误。
2.汽车从A地出发到B地,以初速度加速度从A地出发后做匀加速直线运动,到达中点时速度为然后改以加速度继续匀加速直线运动,到达B地时速度大小为,已知,则前半程和后半程的加速度大小关系为()A.B.C.D.无法确定【答案】C【解析】对第一阶段匀加速直线运动,平均速度,第二阶段平均速度,根据位移相等可得,由于两段均为匀加速所以,。
高考物理新力学知识点之直线运动经典测试题及答案解析(3)
高考物理新力学知识点之直线运动经典测试题及答案解析(3)一、选择题1.一质点以某一初速度开始做直线运动,从质点开始运动计时,经时间t质点的位移为x,其xtt-图象如图所示。
下列说法正确的是()A.质点做匀加速直线运动B.任意相邻的0.2s内,质点位移差的大小均为0.04mC.任意1s内,质点速度增量的大小均为0.5m/sD.质点在1s末与3s末的速度方向相同2.物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16 m的路程,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则物体的加速度是A.22m/s3B.24m/s3C.28m/s9D.216m/s93.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,先做匀加速直线运动(加速度为a1)到某一最大速度v m,然后立即做匀减速直线运动(加速度大小为a2)至B点速度恰好减为0,所用时间仍为t.则物体的()A.v m可为许多值,与a1、a2的大小有关B.v m可为许多值,与a1、a2的大小无关C.a1、a2必须满足12122a a va a t=+D.a1、a2必须是一定的4.如图所示是物体运动的v-t图像,从t=0开始,下列说法不正确的是()A.t1时刻离出发点最远B.t2~t3时间内,加速度沿负方向C.在0~t2与t2~t4这两段时间内,物体的运动方向相反D.在t1~t2与t2~t3时间内,物体的加速度大小和方向都相同5.有一个勇敢的跳水者走到跳台边缘时,先释放一个石子来测试一下跳台的高度,由于空气阻力的影响,现测出石子在空中下落的时间为1.0s,当地重力加速度g=9.8m/s2,则跳台实际离水面的高度可能为()A.4.7m B.4.9m C.5.0m D.9.8m6.如图所示,四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛,竖直上抛,平抛和斜抛,不计空气阻力,则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是()A.每个小球在空中的运动时间相同B.每个小球落地时的速度相同C.重力对每个小球做的功相同D.重力对每个小球落地时做功的瞬时功率相同7.如图所示,直线a与四分之一圆弧b分别表示质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v—t图线。
高二物理匀变速直线运动试题答案及解析
高二物理匀变速直线运动试题答案及解析1.一物体做匀变速直线运动的位移(x)与时间(t)关系是x=6t-3t2(t以s为单位,x以m为单位),则物体A.2s后速度开始反向B.1s后速度开始反向C.第1s内的平均速度是2m/s D.前2s内的平均速度是9m/s【答案】B【解析】由匀变速直线运动位移公式,利用待定系数法可得出v=6m/s,a=-6m/s2,v=6-6t,t=1s时速度开始反向,选项A错误,选项B正确;第1s内位移大小x1=3m,平均速度v1=3 m/s,故选项C错误;前2s内位移大小x2=0,平均速度v2=0,故选项D错误。
【考点】本题考查了对运动学公式中的位移公式的灵活运用。
2.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x.现有四个不同物体的运动图象如图所示,假设物体在t=0时的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是()【答案】C【解析】由位移-时间图象可知,位移随时间先增大后减小,2s后反向运动,4s末到达初始位置,故A错误;由速度-时间图象可知,速度2s内沿正方向运动,2-4s沿负方向运动,方向改变,故B错误;由图象可知:物体在第1s内做匀加速运动,第2s内做匀减速运动,2s末速度减为0,然后重复前面的过程,是单向直线运动,故C正确;由图象可知:物体在第1s内做匀加速运动,第2-3s内做匀减速运动,2s末速度减为0,第3s内沿负方向运动,不是单向直线运动,故D错误。
【考点】考查了运动图像3.(15分)一平板车质量M=50kg,停在水平路面上,车身平板离地面高h=1.25m.一质量m=10kg的小物块置于车的平板上,它到车尾的距离b=1.0m,与平板间的动摩擦因数μ=0.2,如图所示.今对平板车施一水平方向的恒力F=220N,使车由静止向前行驶,经一段时间后物块从平板上滑落,此时车向前行驶的距离x=2.0m.不计路面与平板车间的摩擦,g取10m/s2.求:(1)从车开始运动到物块刚离开车所经过的时间t;(2)物块刚落地时,落地点到车尾的水平距离x.【答案】(1)t=1s(2)1.55m【解析】(1)如图所示,设作物块与车板间的摩擦力为f,自车开始运动直至物块离开车板所用时间为t,此过程中车的加速度为a1,由牛顿第二定律有,解以上两式得对车由运动学公式有 x0=a1t2/2,解得 t=1s(2)物块在车上运动时的加速度a2=μg=2m/s2物块离开车瞬间的速度v'=a2t=2×1=2m/s它将以此初速度做平抛运动,设经时间t′落地,由 h=gt′2/2 解得t′=0.5s通过的水平距离 x1=v't'=2×0.5=1m在这段时间内,车的加速度为 a1′=F/M=4.4m/s2车通过的距离为 x2=vt′+at′2/2=2.55m可知,物块落地时与平板车右端的水平距离为 x=x2-x1=1.55m【考点】考查了牛顿第二定律,匀变速直线运动规律的应用4.一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动(设不会超越A、B),其加速度随时间变化如图所示,设向A的加速度方向为正方向,若从出发开始计时,则物体的运动情况是()A. 先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末在原位置速度为零B. 先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末在偏近A的某点且速度为零C. 先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末在偏近B的某点且速度为零D. 一直向A运动,4秒末在偏近A的某点且速度为零【答案】D【解析】在0~1s内,物体向A做匀加速直线运动,在1~2s内,物体做匀减速直线运动,2s末速度为零,方向未改变,以后又重复之前的运动.知物体一直向A运动,4s末在偏近A某点速度为零,故D正确。
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【答案】(1)1.2m/s 0.6m; (2)5.2m 【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据牛顿第二定律得
F Ff ma1
运动员利用滑雪杖获得的加速度为
a1 1.2m / s2
第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小
位移
v1 a1t1 1.2 1.0m / s 1.2m / s
x1
1 2
a1t12
(1)该汽车运动的时间; (2)该汽车前进的距离。
【答案】(1) 【解析】
(2)
【详解】
(1)由速度公式
即
解得:
所以汽车运动的时间为:
;
(2)汽车匀速运动的位移为:
汽车匀减速的位移为:
所以汽车前进的距离为:
。
3.某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为 5m/s2,所 需的起飞速度为 50m/s,跑道长 100m.通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起 飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置.对于该型号的 舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?
乙车还需要时间 t2
s vm v0
5.5 32
s
5.5s
,
故甲追上乙的时间 t=t1+t2=3+5.5s=8.5s, 此时乙车的位移为 X 总=x 乙+vmt2=4.5+3×5.5m=21m;
9.一架质量为 40000kg 的客机在着陆前的速度为 540km/h,着陆过程中可视为匀变速直线 运动,其加速度大小为 10m/s2,求: (1)客机从着陆开始滑行经多长时间后静止; (2)客机从着陆开始经过的位移; (3)客机所受的合外力。 【答案】(1)t=15s (2)x=1125m (3)F=4×105N
【点睛】 本题考查牛顿第二定律的应用,解决本题的关键理清小车和物块在整个过程中的运动情 况,然后运用运动学公式求解.同时注意在研究过程中正确选择研究对象进行分析求解.
2.高速公路上行驶的车辆速度很大,雾天易出现车辆连续相撞的事故。某天清晨,一辆正
以 20m/s 速度行驶的汽车司机突然发现前方发生交通事故,便立即刹车,若该司机反应时 间为 0.6 s,在反应时间内车速不变,若该汽车刹车后的加速度大小为 5 m/s2,从司机发现 情况到汽车静止这个过程中,求:
(1)小物体 A 和 B 与平板小车之间的动摩擦因数 μA、μB (2)判断小车在 0~1.0s 内所做的运动,并说明理由? (3)要使 A、B 在整个运动过程中不会相碰,车的长度至少为多少? 【答案】(1)0.3;(2)小车静止;(3)7.2m 【解析】试题分析:(1)由 v-t 图可知,在第 1 s 内,物体 A、B 的加速度大小相等,均为 a =3.0 m/s2. 根据牛顿第二定律: f =μmg=ma 可得 μA=μB=0.3 (2)物体 A、B 所受摩擦力大小均为 Ff=ma=3.0 N,方向相反, 根据牛顿第三定律,车 C 受 A、B 的摩擦力也大小相等,方向相反,合力为零,故小车静 止。 (3)由图像可知 0-1.0s 内 A 的位移 xA=4.5m B 的位移 xB=1.5m B 减速到零后,对 A fA=μmg=maA 解得 aA=3m/s2 对 B 和车 fA=μmg=(M+m)aB 解得 aB=0.75m/s2 设经过时间 t,达到相同速度 v
由牛顿第二定律有 qE- mg=ma 代入数据解得 a=2m/s2 方向水平向右 (2)设滑块第一次到达 B 点时速度为 v1 由运动学规律有 v12 =2aL 代入数据解得 v1=5m/s 因 v1>v,故滑块与挡板碰后将向左做匀减速直线运动,其加速度方向向右,大小设为 a1 由牛顿第二定律有 qE+ mg=ma1 代入数据得 a1=8 m/s2 设滑块与档板碰后至速度减为 v 经历的时间为 t1,发生的位移为 x1
(1)小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大? (2)经多长时间两者达到相同的速度?共同速度是多大? (3)从小物块放上小车开始,经过 t=1.5s 小物块通过的位移大小为多少?(取 g=10m/s2). 【答案】(1)2m/s2,0.5m/s2(2)1s,2m/s(3)2.1m 【解析】 【分析】 (1)利用牛顿第二定律求的各自的加速度; (2)根据匀变速直线运动的速度时间公式以及两物体的速度相等列式子求出速度相等时的时 间,在将时间代入速度时间的公式求出共同的速度; (3) 根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移,再求出小物块与小车一体运动时的 位移即可. 【详解】 (1) 根据牛顿第二定律可得 小物块的加速度:
(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间? (2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力 F,计算小物块还需经过多少时间 离开传送带以及离开时的速度?
【答案】(1)1.25s(2)2m/s 【解析】试题分析: (1)对物块受力分析可知,物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做 初速为零的匀加速运动,直至速度达到传送带的速度,由牛顿第二定律
考点:带电粒子在电场中的运动、牛顿第二定律、匀变速运动、功率
8.两辆玩具小车在同一水平轨道上运动,在 t=0 时刻,甲车在乙车前面 S0=4m 的地方以速 度 v0=2m/s 匀速行驶,此时乙车立即从静止开始做加速度 a=1m/s2 匀加速直线运动去追甲 车,但乙车达到速度 vm=3m/s 后开始匀速运动.求: (1)从开始经过多长时间乙车落后甲车最远,这个距离是多少?
由运动学规律有 v=v1-a1t1,x1=v1t1- a1t12
代入数据得 t1=0.25s,x1=1m 此后.摩擦力反向(水平向左),加速度大小又变为 a.滑块继续向左减速直到速度为 零, 设这段过程发生的位移为 x2
由运动学规律有 x2=
代入数据得 x2=2.25m 当速度为零时,滑块离 B 最远,最远距离 xm=x1+x2 代入数据解得,xm=3.25m (3)分析可知.滑块逐次回到 B 点的速度将递减,但只要回到 B 点的速度大于 v.滑块反 弹后总要经历两个减速过程直至速度为零,因此滑块再次向 B 点返回时发生的位移不会小
(1)滑块放上传送带后瞬间的加速度 a; (2)滑块第一次反弹后能到达的距 B 端最远的距离; (3)滑块做稳定的周期性运动后,电机相对于空载时增加的机械功率. 【答案】(1)a=2 m/s2 方向水平向右 (2)xm=3.25 m (3)P=18 W 【解析】 试题分析:(l)滑块放上传送带后瞬间,受力如答图 2 所示
0.6m
(2)运动员停止使用滑雪杖后,加速度大小为
a2
Ff m
0.2m / s2
第二次利用滑雪杖获得的速度大小 v2 ,则
v22 v12 2a1x1
第二次撤除水平推力后滑行的最大距离
解得
x2
v22 2a2
x2 5.2m
5.如图甲所示,质量为 M=3.0kg 的平板小车 C 静止在光滑的水平面上,在 t=0 时,两个 质量均为 1.0kg 的小物体 A 和 B 同时从左右两端水平冲上小车,1.0s 内它们的 v-t 图象如 图乙所示,( g 取 10m/s2)求:
m/s2
小车的加速度:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱm/s2
(2)令两则的速度相等所用时间为 t,则有:
解得达到共同速度的时间:t=1s 共同速度为:
m/s (3) 在开始 1s 内小物块的位移
m
此时其速度: m/s
在接下来的 0.5s 小物块与小车相对静止,一起做加速运动且加速度:
m/s2
这 0.5s 内的位移:
m
则小物块通过的总位移: m
(2)从开始经过多长时间乙车追上甲车,此时乙车通过位移的大小是多少?
【答案】(1)6m (2)21m
【解析】
【分析】
(1)匀加速追匀速,二者同速时间距最大;
(2)先判断乙车达到最大速度时两车的间距,再判断匀速追及阶段的时间即可.匀加速追
及匀速运动物体时,二者同速时有最小间距.
【详解】
(1)当两车速度相等时相距最远,即 v0=at0,故 t0=2s;
【答案】不能靠自身发动机起飞 39m / s
【解析】 试题分析:根据速度位移公式求出达到起飞速度的位移,从而判断飞机能否靠自身发动机 从舰上起飞.
根据速度位移公式求出弹射系统使飞机具有的初速度.
解:当飞机达到起飞速度经历的位移 x=
,可知飞机不能靠自身发动机
从舰上起飞.
根据
得,
=
.
答:飞机不能靠自身发动机从舰上起飞,对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有 40m/s 的初速度. 【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用,基础题.
4.0m (1
分) t2
x2 v
x x1 v
0.75s (1
分)得 t
t1
t2
1.25s
(1
分)
(2)若达到同速后撤力 F,对物块受力分析,因为 mgsin37 > mgcos37 ,故减速上行
ma3 mgsin37 mgcos37 (1 分),得 a3 2m / s2
设物块还需 t 离开传送带,离开时的速度为 vt ,则 v2 vt2 2a3x2 (1 分), vt 2m / s
(1 分)
t v vt (1 分) t 1s (1 分) a3
考点:本题考查匀变速直线运动规律、牛顿第二定律。
7.如图所示,A、B 间相距 L=6.25 m 的水平传送带在电机带动下始终以 v=3 m/s 的速度 向左匀速运动,传送带 B 端正上方固定一挡板,挡板与传送带无限接近但未接触,传送带 所在空间有水平向右的匀强电场,场强 E=1×106 N/C.现将一质量 m=2 kg、电荷量 q=1×10-5 C 的带正电绝缘小滑块轻放在传送带上 A 端.若滑块每次与挡板碰后都以原速 率反方向弹回,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为 μ=0.3,且滑块所受最大静摩擦力等 于滑动摩擦力,取 g=10 m/s2.求: