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1、计算题 武汉到南京的动车共3趟,每趟运行时间约3.5小时。把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,假设动车组运行过程中受到的阻力与其重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。
(1)若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的量大速度为多少?
(2)若动车组在匀加速运动过程中,通过第一个50 m所用时间是10 s,通过第二个50 m所用时间是6s,则动车组的加速度为多少?
参考答案:解:(1)设每节动车的功率为P,重力为G,阻力为kG
1节动车加3节拖车编成的动车组有P=F1v1
又F1=4kG
对6节动车3节拖车编成的动车组有6P=F2v2
又F2=9kG
将v1=120 km/h 代入解得v2=320 km/h
(2) 方法一:通过第一个50 m所用时间是10 s,中间时刻的速度
通过第二个50 m所用的时间是6s,中间时刻的速度
两个中间时刻的时间差为△t=8 s
加速度
方法二:动车在通过第一个50 m时有
动车在通过两个50 m时有
代入数据得a=0.42m/s2
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接。现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,最终停在水平面上的C点。已知A点距水平面的高度h=0.8m,B点距C点的距离L=2.0m。(滑块经过B点时没有能量损失,取g=10m/s2)求:

(1)滑块在运动过程中的最大速度;
(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ;
(3)滑块从A点释放后,经过时间t=1.0s时速度的大小。
参考答案::(1)滑块在运动过程中的最大速度为4m/s.(2)μ为0.4.(3)速度的大小为3.2m/s.
本题解析:(1)滑块在斜面上时,对其受力分析,受到重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解出加速度,再根据运动学公式计算末速度;
(2)对减速过程运用牛顿第二定律列式,再运用速度位移公式列式,最后联立方程组求解;
(3)先判断加速时间,再根据速度时间关系公式求解t=1.0s时速度的大小.
解:(1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,故滑块运动到B点时速度最大为
,设滑块在斜面上运动的加速度大小为
:
?
?
解得:
?
(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为
?
?
解得:
?
(3)滑块在斜面上运动的时间为
?
得
?
由于
,故滑块已经经过B点,做匀减速运动
?
设t=1.0s时速度大小为
?
解得:
?
点评:本题关键先对滑块的加速和减速过程运用牛顿第二定律列式求解,再分别对两个过程运用运动学公式列方程联立求解.
本题难度:一般
3、简答题 滑雪者及滑雪板总质量m=75kg,从静止开始沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,山坡滑雪道长s=150m.若滑雪者受到阻力的大小为f=150N且保持不变,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)滑雪者下滑加速度的大小;
(2)滑雪者完成150m的滑行的距离所用的时间.
参考答案:(1)根据牛顿第二定律得,mgsin30°-f=ma
解得a=mgsin30°-fm=750×12-15075m/s2=3m/s2.
(2)根据x=12at2得,t=
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 某质点做直线运动,速度V与位移S的关系式为V2=9+2S(均为国际单位).这是______直线运动,初速度为V0=______m/s,加速度为a=______m/s2,2秒末的速度是V=______m/s.
参考答案:根据v2-9=2s知,该运动是匀加速直线运动,初速度为3m/s,加速度为1m/s2.
则2s末的速度v=v0+at=3+1×2m/s=5m/s.
故答案为:匀加速,3,1,5.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 一辆汽车以10m/s的初速度在水平地面上匀减速滑动,加速度大小为2m/s2,.求:
(1)汽车在6秒内的位移大小.
(2)汽车在最后1s内的平均速度的大小.
参考答案:(1)物体做匀减速直线运动,当速度减速为零时所需时间为:
t=v0a=10m/s2m/s2=5s,因此汽车在第6秒已经停止,故汽车6秒内的位移等于5秒内的位移,因此有:
x=v0t+12at2=10m/s×5s+12(-2m/s2)×(5s)2=25m
故汽车在6秒内的位移大小为25m.
(2)汽车减速为零的运动过程可以看做反向匀加速直线运动,因此有:
最后1秒内的位移为:x=12at2=12×2m/s2×(1s)2=1m
所以汽车的最后一秒内的平均速度为:.v=xt=1m/s
故汽车在最后1s内的平均速度的大小为:1m/s.
本题解析:
本题难度:一般