时间:2019-07-03 00:42:01
1、计算题 “神舟”五号飞船完成了预定的空间科学和技术实验任务后返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回,返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降,穿越大气层后,在一定的高度打开阻力降落伞进一步减速下落,这一过程中若返回舱所受空气摩擦阻力与速度的平方成正比,比例系数(空气阻力系数)为k,所受空气浮力恒定不变,且认为竖直降落。从某时刻开始计时,返回舱的运动v-t图象如图中的AD曲线所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴一点B,其坐标为(8,0),CD是曲线AD的渐进线,假如返回舱总质量为M=400kg,g=10m/s2,求:
(1)返回舱在这一阶段是怎样运动的?
(2)在初始时刻v=160m/s,此时它的加速度是多大?
(3)推证空气阻力系数k的表达式并计算其值。
参考答案:解:(1)从v-t图象可知:物体的速度是减小的,所以做的是减速直线运动;而且从AD曲线各点切线的斜率越来越小直到最后为零可知:其加速度大小是越来越小。所以返回舱在这一阶段做的是加速度越来越小的减速运动
(2)因为AB是曲线AD在A点的切线,所以其斜率大小就是A点在这一时刻加速度的大小,即a=160/8=20m/s2
(3)设返回舱下降过程中所受的空气浮力恒为f0,最后匀速时的速度为vm,返回舱在t=0时,由牛顿第二定律可知:kv2+f0-mg=ma
返回舱下降到速度达到4m/s时开始做匀速直线运动,所以由平衡条件可知:kvm2+f0=mg
联立求解:k=ma/(v2-vm2)=(400×20)/(1602-42)=0.3
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 质点做直线运动的 v-t 图象如图所示,则
A.2s 末质点到达最远处
B.3 s 时质点的加速度为0
C.0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动,4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为2 m/s2
D.6 s 内质点发生的位移为8 m
参考答案:C
本题解析:因为0-3s内质点的速度为正,故质点一直向正方向运动,3s 末质点到达最远处,故选择A错误;3 s 时直线的斜率不为零,故质点的加速度不为0,选项B错误;0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动,加速度为;4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动,加速度也为
,即大小均为2 m/s2,选项C正确;由图线可知,0-3s内的位移和3-6s内的位移大小相等,方向相反,故6 s 内质点发生的位移为0,选项D错误;故选C.
考点:v-t图线;
本题难度:一般
3、选择题 如图所示为四个物体在一条直线上运动的v-t图象,那么由图象可以看出,做匀变速直线运动的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示是甲、乙两物体的v-t图象,由图可知
[? ]
A.甲做匀加速运动,乙做匀减速运动
B.甲、乙两物体相向运动
C.乙比甲晚1s出发
D.5s末两物体相遇
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 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0~6s内,物体经过的路程为40m
B.在0~6s内,物体离出发点最远距离为35m
C.在0~6s内,物体的平均速度为7.5m/s
D.在4~6s内,物体加速度方向与速度方向始终相反
参考答案:A B
本题解析:速度时间图像中面积表示位移大小,横轴以上位移为正值,横轴一下位移为负值,对于0~6s内,物体经过的路程为面积的标量和,为40m,选项A正确;在5s时刻物体距离出发点最远,为,选项B正确;在0~6s内,物体走过的位移为35-5=30m,平均速度为5m/s,选项C错误;斜率的正负表示加速度的方向,由此可知在4~6s内,物体加速度方向为负值,选项D错误;故选AB
点评:本题难度较小,处理运动图像问题时,首先应明确图像的类型,图像的斜率、面积、交点、截距所表示的物理意义
本题难度:简单