1、简答题 质量为2kg的小球,以30m/s的速度竖直向上抛出,经过2.5s到达最高点
(g=10m/s2),求:
(1)小球在上升过程中受到空气的平均阻力;
(2)小球上升的最大高度;
(3)若小球在空气中的阻力大小不变,小球落回到抛出点的速度.
参考答案:(1)小球上升做匀减速直线运动,匀减速直线运动的加速度大小a1=v0t=302.5m/s2=12m/s2.
根据牛顿第二定律得,mg+f=ma2
解得f=ma2-mg=2×12-20=4N.
(2)小球上升的最大高度H=v02t=302×2.5m=37.5m.
(3)小球下降的加速度大小a2=mg-fm=20-42m/s2=8m/s2.
则小球落回地面的速度v=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 在下面所说的物体运动情况中,可能出现的是( )
A.物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零
B.作变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时它的速度也减小
C.速度越来越大,加速度越来越小
D.物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大
参考答案:ACD
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 某物体做初速度为零的匀加速直线运动,它在第2s内、第3s内和第4s内的位移之比为______.若将其运动的第2s分成时间相等的三段,则其在这三段时间内的位移之比为______.
参考答案:设物体在第1s,第2s,第3s、第4s、内的位移分别为x1、x2、x3 、x4
则根据匀变速直线运动推论得?x1:x2:x3:x4=1:3:5:7
?所以它在第2s内、第3s内和第4s内的位移之比为3:5:7
把第一秒和第二秒都分成时间相等的三段,则这六段时间内的位移之比为:1:3:5:7:9:11
所以将其运动的第2s分成时间相等的三段,其在这三段时间内的位移之比为7:9:11
故答案为:3:5:7;7:9:11.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 摩托车在平直公路上从静止开始启动,a1大小为1.6m/s2,稍后匀速运动,然后减速,a2大小为6.4m/s2,直到停止,共历时130s,行程1600m、试求:
(1)摩托车行驶的最大速度vmax;
(2)若摩托车从静止启动,a1、a2不变,直到停止,行程不变,所需最短时间为多少?
(摩托车最大速度无限制)
参考答案:(1)整个运动过程分三个阶段:匀加速运动、匀速运动、匀减速运动.
设所用的时间分别为:t1、t2、t3,则最大速度vm=a1t1,
加速过程平均速度vm2,
匀速过程速度一直为vm
减速阶段平均速度为:vm2
所用全程的位移等于:
vm2t1+vmt2+vm2t3=1600 ①
由速度时间关系vm=a1t1=a2t3,
解得:t1=vma1 ②
t3=vma2 ③
t2=130-t1-t3④
由①②③④解得:vmax=12.8m/s
(2)若摩托车从静止启动,a1、a2不变,直到停止,行程不变,所需最短时间对应的过程为:先匀加速达到某一速度,接着做匀减速匀动直到停止.
匀加速过程由速度时间关系:v2=2a1x1,
匀减速过程看其逆过程:v2=2a2x2,
又由:x1+x2=1600
v=a1t1,
v=a2t2,
所以t=t1+t2=50s
答:(1)摩托车行驶的最大速度12.8m/s,
(2)若摩托车从静止启动,a1、a2不变,直到停止,行程不变,所需最短时间为50s.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,一钢球系在弹性绳的一端.绳的另一端固定在天花板上.先把钢球托起,然后由静止释放.若弹性绳的伸长始终在弹性限度内,关于钢球的加速度a与速度v分别随时间t变化的图象,下列说法正确的是( )

A.图B表示a-t图象,图A表示v-t图象
B.图B表示a-t图象,图C表示v-t图象
C.图D表示a-t图象,图C表示v-t图象
D.图D表示a-t图象,图A表示v-t图象
参考答案:将小球自由下落过程:小球仅受重力,故小球的加速度a=g,故a-t图象是一条水平的直线.小球的速度v=gt,由于速度图象的斜率等于物体的加速度,故v-t图象是过坐标原点的一条直线.
绳子张紧后:绳子的弹力F=kx,其中x为绳子的形变量,故小球的加速度a=mg-kxm=g-kxm,故随x的增大,物体的加速度a逐渐减小.但速度逐渐增大;故v-t图象的斜率逐渐减小.
当弹力等于重力时物体的加速度a=0,速度达到最大.此后弹力大于重力,故小球所受合力方向竖直向上.加速度a=kxm-g,随x增大物体的加速度逐渐增大,方向竖直向上.由于速度方向向下,故物体做加速度逐渐增大的变减速运动.
当物体的速度为0后物体开始向上做加速度逐渐减小的变加速运动,此过程中速度方向向上,加速度方向也向上.当弹力等于重力后物体做加速度逐渐增大的变减速运动,它的速度方向向上,加速度方向方向向下.当弹性绳恢复原长后速度向上,加速度a=g,即物体做竖直上抛运动.故图B表示a-t图象.
图A表示v-t图象.故A正确.
故选A.
本题解析:
本题难度:一般