1、计算题 一辆轿车违章超车,以108 km/h的速度驶入左侧逆行车道时,猛然发现正前方80 m处一辆卡车正以72 km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车时加速度大小都是10 m/s2.两司机的反应时间(即司机从发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt,求:
(1)Δt为何值,才能保证两车不相撞。
(2)若发现卡车后,轿车司机立即返回右侧行驶车道。此时正前方相距30m处有一客车以90 km/h同向匀速行驶。司机开始刹车,已知司机的反应时间Δt′=0.5s,则刹车时加速度至少为多大才能保证两车不追尾。
参考答案:(1)0.3s(2)
本题解析:(1)
?



(2) 




点评:做此类型的题目需要根据题目中的信息分析临界条件,根据临界条件列式求解
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,一个木块以20m/s的初速度在水平面上匀减速直线滑行,加速度大小为4m/s2,则在10s内木块的位移为( )

A.0
B.25m
C.50m
D.75m
参考答案:取木块的初速度方向为正方向,则v0=20m/s,a=4m/s2,t=10s,求木块的位移:
当木块速度减为0时所经历的时间t=v-v0a=0-20-4s=5s,即木块滑动5s后即停止运动,故木块10s内的位移和5s内的位移相等,即求位移时时间取t=5s
据x=v0t+12at2=20×5+12×(-4)×52m=50m.
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 在平直的公路上,当一辆公共汽车以v0=12m/s的速度从某人身旁经过时,该人想乘车,立刻以v1=4m/s的速度跑动去追赶该公共汽车,司机看到有人追赶汽车想乘车,立刻制动汽车,让公共汽车做a=-2m/s2的匀减速直线运动(在运动过程中,可以把公共汽车看成质点),求:该乘客经过多长时间追上公共汽车?
参考答案:设经时间t1,公共汽车停下,则根据速度时间关系有:
t1=0-v0a=0-12-2s=6s
在t1这段时间内,人与车的位移分别为x人和x车,则:
x人=v1t1=4×6m=24m
x车=v0+02t1=12+02×6m=36m
由于x人<x车,所以当车停下时,人还没有赶上汽车,即车已停下等人追来,
设人追上车的时间为t,则t=x车v1=364s=9s
答:该乘客经过9s追上公共汽车.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 某物体由静止开始,做加速度大小为a1的匀加速直线运动,运动时间为t1,接着物体又做加速度大小为a2的匀减速直线运动,经过时间t2,其速度变为零,则物体在全部时间内的平均速度为
A.
B.
C.
D.
参考答案:AC
本题解析:匀变速直线运动的平均速度的与速度的算术平均值即
,加速阶段的末速度为加速阶段的初速度,即
,所以加速阶段的平均速度为
,加速阶段的平均速度为
,所以全程的平均速度为
,A选项正确;
物体的平均速度等于位移与时间的比值即
,加速阶段位移
,减速到零的阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,位移
,总位移
,总时间
,所以
,C选项正确。
故选AC
点评:中等难度。在变速直线运动中,平均速度的定义式为
.在匀变速直线运动中,速度是均匀变化的,物体在时间t内的平均速度等于这 段时间内的初速度与末速度的平均值,即
.
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,倾角为q的光滑斜面足够长,质量为m的物体在沿平行斜面向上的恒力F作用下,由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动,经过时间t,力F做功为40J,此后撤去力F,物体又经过相同的时间t回到斜面底端,若以地面为重力零势能参考面,则下列说法正确的是

A.物体回到斜面底端的动能为40J
B.恒力F=2mgsinθ
C.撤去力F时,物体的重力势能为30J
D.撤去力F前的运动过程中,物体的动能一直在增加,撤去力F后物体的动能一直在减少
参考答案:AC
本题解析:对物体从斜面底端沿斜面向上运动经过时间2t回到斜面底端全过程研究,重力做功为零,根据动能定理得,
,所以物体回到斜面底端的动能为
,故A正确;设撤去F时物体的速度大小为
,回到斜面底端时的速度大小为
,撤F前物体的加速度大小为
,撤F后物体的加速度大小为
,撤F前后两个
时间内发生的位移大小相等,取沿斜面向上方向为正方向,于是有:
,
,
,解得:
,
,根据牛顿第二定律得:
,
,解得:
,故B错误;根据动能定理得:撤F前有
,即
,所以撤去力F时,物体的重力势能为
,故C正确;撤去力F前的运动过程中,物体向上做匀加速直线运动,撤去F后,物体先向上做减速运动,速度减为零之后,向下加速运动,所以撤去力F后的运动过程中物体的动能是先减小后增加,故D错误。所以选AC。
本题难度:一般