时间:2022-12-15 06:12:53
1、选择题 一辆汽车由静止开始做匀速直线运动,在第8 s末开始刹车,经4 s完全停下,设刹车过程中汽车也做匀变速直线运动,那么前后两段运动过程中汽车的加速度大小之比为
(?)
A.1∶4
B.1∶2
C.1∶1
D.2∶1
参考答案:B
本题解析:汽车运动的全过程由前后两个阶段组成,前阶段是初速为零的匀加速,后阶段是匀减速,最后停止.前阶段的末速度是后阶段的初速度,设为vt,设前阶段的加速度为a1,运动时间为t1,后阶段的加速度为a2,运动时间为t2,根据公式vt=v0+at,对于前阶段:v1=a1t1,则a1=
.对于后阶段:0=v1+a2t2,则a2=-
,所以前后两加速度大小之比为:
,选项B正确.
本题难度:简单
2、简答题 甲、乙两车,从同一地点,同时开始作同向直线运动.已知甲车以速度20m/s作匀速直线运动,乙车以初速度5m/s开始作匀加速运动,加速度为1m/s2.试分析:
(1)经过多长时间,乙车落后于甲车的距离为最大?落后的最大距离是多大?此时乙车的速度多大?
(2)经过多长时间,乙车追上甲车?此时乙车的速度多大?
参考答案:(1)当两车速度相等时,两车距离最大.
?经历的时间? t=v乙-v乙0a=20-51s=15s.
此时甲车的位移x甲=v甲t=20×15m=300m
乙车的位移x乙=v乙0t+12at2=5×15+12×1×152=187.5m.
最大距离△x=x甲-x乙=112.5m
此时乙车的速度等于甲车的速度,为20m/s.
(2)乙车追上甲车时,位移相等.
有v甲t=v乙0t+12at2,代入数据t=30s
此时乙车的速度v=v乙0+at=5+1×30m/s=35m/s.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀减速运动两个阶段。一次比赛中,某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。
参考答案:10m
本题解析:根据题意,在第1s和第2s内运动员都做匀加速运动。设运动员在匀加速阶段的加速度为a,在第1s和第2s内通过的位移分别为
和
,由运动学规律得
?1
?2
式中
。联立12两式并代入已知条件,得
?3
设运动员做匀加速运动的时间为
,匀速运动时间为
,匀速运动的速度为v;跑完全程的时间为t,全程的距离为s。依题意及运动学规律,得
?4
?5
?6
设加速阶段通过的距离为s",则
?7
联立34567式,并代入数据得
本题难度:一般
4、简答题 质量为m=4kg的物体与水平地面间的滑动摩擦因数为μ=0.2,现在F=20N的水平拉力作用下由静止开始在水平面内做匀加速直线运动,g=10m/s2?求:
(1)前2S内F对物体所做的功?
(2)2S末物体的动能?
(3)若2S末撤去F,则物体还可以向前运动多远?
参考答案:
(1)前2s内物体的加速度为a=F-μmgm=20-0.2×4×104m/s2=3m/s2
前2S内物体的位移为S=12at2=12×3×22m=6m
F对物体所做的功W=FS=20×6J=120J
(2)2s末物体的速度为v=at=6m/s,物体的动能为Ek=12mv2=12×4×62J=72J
(3)由动能定理得
-μmgS′=0-Ek
代入解得到S′=9m.
答:
(1)前2S内F对物体所做的功是120J.
(2)2S末物体的动能是72J.
(3)若2S末撤去F,物体还可以向前运动9m.
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 一辆汽车在水平公路上以30m/s的速度匀速行驶,遇紧急情况后制动,汽车的减速过程可看成匀变速运动.已知汽车在最后一秒前进的距离为2m.则制动后汽车的加速度大小是______m/s2,汽车在制动后10秒速度变为______m/s.
参考答案:
(1)已知汽车做匀减速直线运动,在最后1s的时间内有:t=1s,v=0,x=2m,由匀变速直线运动规律:
v=v0+at? ?①
x=v0t+12at2? ?②
由①得v0=v-at代入②整理得:
a=-2xt2=-2×212m/s2=-4m/s2,负号表示加速度的方向与初速度方向相反,故制动后汽车的加速度大小为4m/s2
(2)已知汽车做匀减速直线运动,初速度v0=30m/s,加速度由(1)知a=-4m/s2,根据速度时间关系,当汽车停车时所需时间为:
t=v-v0a=0-30-4m/s2=7.5m/s2
∵7.5s<10S
∴汽车经7.5s停车,故10s末的速度为0m/s.
故答案为:4;0.
本题解析:
本题难度:一般