1、计算题 货车A正在该公路上以20m/s的速度匀速行驶,。因疲劳驾驶司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时,两车距离仅有76m。
(1)若此时B车立即以2m/s2的加速度启动,通过计算判断:如果A车司机没有刹车,是否会撞上B车;若不相撞,求两车相距最近时的距离;若能,从A车发现B车开始到撞上B车的时间?
(2)若A车司机发现B车立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2(两车均视为质点),为了避免碰撞,A车在刹车同时,向B车发出信号,B车收到信号,经△t=2s的反应时间才开始匀加速向前行驶,问:B车加速度a2至少多大才能避免事故?(这段公路很窄,无法靠边让道)
参考答案:(1)会?
s,?(2)a
1.2m/s2
本题解析:
试题分析:已知:L=76m,v=20m/s,a=2m/s2
(1)当两车速度相等时,所要的时间t0=
=10s,
在这10s内,A车的位移xA=vt0=200m
B车的位移xB=
=100m;因为xA=200M> xB+L=100m+76m,所以会撞上。
设经过时间t两车相撞,有:vt-
=L,代入数值解得:t=
s(另一根舍去)
(2)已知A车的加速度a1=-2m/s2,初速度v=20m/s,△t=2s。设B车的加速度为a2,B车运动后后当经过时间t,两车相遇。B车的运动时间为t,A车的运动时间为t+△t,则有:

要以免碰撞,则t 无实根,解得)a
1.2m/s2
本题难度:一般
2、简答题 一列客车以v1的速度前进,司机突然发现前方轨道上有一列货车正以速度v2匀速同向前进(v1>v2),货车车尾与客车车头的距离为s0.客车司机立即刹车,使客车以大小为a1的加速度作匀减速直线运动,而货车仍保持原速作匀速直线运动,问:客车的加速度大小符合什么条件,客车与货车才不会碰撞.
参考答案:客车速度由v1减小到等于v2
即:v1-at=v2
此时有:x1-x2≤s0,即:(v1t-12at2)-v2t≤s0
求得结果:a≥(v1-v2)22s0
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 已知O、A、B、C为同一直线上的四点,AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点静止起出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点.已知物体通过AB段与通过BC段所用时间相等.求O与A的距离.
参考答案:设物体的加速度为a,到达A点的速度为v0,通过AB段和BC点所用的时间为t,
? 则l1=v0t+12at2? ? ?①
? l1+l2=v0?2t+12a(2t)2? ②
? 联立②-①×2得? ?a=l2-l1t2?③
? ?v0=3l1-l22t? ④
? 设O与A的距离为l,则有?l=v202a?⑤
将③、④两式代入⑤式得?l=(3l1-l2)28(l2-l1).
答:有O与A的距离为l=(3l1-l2)28(l2-l1).
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (10分)如图所示,质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物
体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为
,g=10m/s2.根据以上条件,求:

(1)t=10s时刻物体的位置坐标;
(2)t=10s时刻物体的速度和加速度的大小和方向;
(3)t=10s时刻水平外力的大小.
参考答案:(1) (30,20) (2) a=0.4m/s2,沿y轴正方向 (3)1.7N
本题解析:(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为
,代入时间t=10s,可得:x=3.0t=3.0×10m=30m? y=0.2t2=0.2×102m=20m.
即t=10s时刻物体的位置坐标为(30,20).

(2)由物体运动过程中的坐标与时间的关系为
,比较物体在两个方向的运动学公式:
可求得:v0=3.0m/s? a=0.4m/s2,
当t=10s时,vy=at=0.4×10m/s=4.0m/s? v=
=
m/s=5.0m/s,
方向与x轴正方向夹角为arctan
?(或满足tanα=
;或53°)
在x轴方向物体做匀速运动,在y轴方向物体做匀加速运动.a=0.4m/s2,沿y轴正方向.
(3)如图所示,因为摩擦力方向与物体运动方向相反,外力与摩擦力的合力使物体加速.?Ff=μmg=0.05×2×10N=1.0N
Ffx=Ff×0.6=0.6N,Ffy=Ff×0.8=0.8N,
根据牛顿运动定律:Fx-Ffx=0,解出:Fx=0.6N
Fy-Ffy=ma,解出:Fy=0.8N+2×0.4N=1.6N
F=
=
N=
N=1.7N
本题考查匀变速直线运动规律的应用,把时间t=10s带入坐标轴方程可求得坐标,根据坐标与时间的关系可以判断x轴方向做匀速直线运动,y轴方向做匀变速直线运动,并且根据y轴方向的方程求得加速度大小,把t=10s带入v=at公式可求得y轴方向分速度
本题难度:一般
5、简答题 一滑块由静止从斜面顶端匀加速下滑,第3s末的速度是6m/s,求:
(1)加速度的大小;
(2)第4s末的速度大小;
(3)前5s内的位移大小.
参考答案:(1)滑块由静止从斜面顶端匀加速下滑,由v3=at3得加速度为:
a=v3t3=63m/s2=2m/s2.
(2)第4s末的速度大小为:v4=at4=2×4m/s=8m/s;
(3)前5s内的位移大小为:x5=12at25=12×2×52m=25m
答:
(1)加速度的大小是2m/s2.
(2)第4s末的速度大小是8m/s.
(3)前5s内的位移大小是25m.
本题解析:
本题难度:一般