1、填空题 某物体做匀速直线运动,若在前20s内通过的路程是80m,则它在前20s内的平均速率为 m/s;它在第10s内的平均速度大小为 m/s,位移大小为 m;第在第10s末的瞬时速度大小为 m/s
参考答案: 4 m/s 4 m/s 4m 4 m/s
本题解析:平均速率等于路程除以时间,由s=vt可知平均速度v=s/t=4m/s,由于物体做的是匀速直线运动,所以平均速度等于瞬时速度为4m/s,位移s=vt=40m,在任意一个时刻的瞬时速度均为4m/s
本题难度:一般
2、计算题 一列长50m的队伍,以1.8m/s的速度经过一座全长100m的桥,当队伍的第一个人踏上桥到队尾最后一人离开桥时,总共需要的时间是多少?
参考答案:83.3s
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,A是置于光滑水平面上的表面绝缘、质量m1=1kg的小车,小车的左端放置有一个可视为质点的、质量m2=2kg、电荷量q=+1×10-4?C的小物块B,距小车右端s=2m处有一竖直的墙壁.小车所在空间有一个可以通过开关控制其有、无的水平向右的匀强电场,电场强度的大小为E=3×104N/C.若小车A和小物块B一起由静止开始运动,且在小车与墙壁碰撞的瞬间撤去电场;碰撞时间忽略不计,碰撞过程无机械能的损失;小物块B始终未到达小车A的右端,它们之问的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.小车不带电,g取10m/s2.求:
(1)有电场作用时小车A所受的摩擦力大小和方向?
(2)小车A第一次与墙壁相碰后向左运动的最远距离为多少?
(3)小车A第二次与墙壁相碰时的速度为多少?
(4)要使小物块B最终不滑离小车A,小车的长度至少多长?
参考答案:(1)假设小车A与小物块B相对静止,以A、B整体为研究对象
由牛顿第二定律得qE=(m1+m2)a?
解得a=1?m/s2?
再以小车A为研究对象,设它受到的静摩擦力为FBA,A、B之间的最大静摩擦力为Fmax,
由牛顿第二定律得FBA=m1a=1N,Fmax=μm2g=4N
因FBA<Fmax,故假设成立.小车A所受的摩擦力大小为1N,方向水平向右?
(2)设小车A和小物块B第一次与墙壁相碰前瞬间的速度为v0.
由运动学规律有v02=2as
解得v0=2m/s
小车A与墙壁相碰后瞬间速度大小不变,方向向左,小物块B速度不变.由于B的动量大于A的动量,因此A向左做匀减速运动的速度减为零时,向左运动的距离最远,设这个距离为s1
由动能定理有μm2gs1=12m1v02
解得s1=0.5m
(3)接着小车A又向右做初速度为零的匀加速运动,假设小车A和小物块B先达到共同速度后再与墙壁相碰,且设第二次与墙壁相碰前瞬间的速度为v共.
由动量守恒定律得m2v0-m1v0=(m1+m2)v共
解得v共=23m/s
设小车A由速度为零到达到共同速度所通过的距离为s2
由动能定理有μm2gs2=12m1v2共
解得s2=118m<s1,所以,假设成立?
(4)小车A与小物块B最终将停止在墙角处,设小车至少长L
由能量守恒定律得μm2gL=12(m1+m2)v20
代入数据得L=1.5?m?
答:(1)有电场作用时小车A所受的摩擦力大小为1N,方向水平向右;(2)小车A第一次与墙壁相碰后向左运动的最远距离为0.5m;(3)小车A第二次与墙壁相碰时的速度为23m/s;(4)要使小物块B最终不滑离小车A,小车的长度至少为1.5?m.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题
如图所示为一个做直线运动的质点的v-t图象,由图象可知
A.当t=4s时,质点相对原点有最大位移
B.当t=6s时,质点相对原点有最大位移
C.当0-4s与7-9s这两段时间内质点运动的加速度不相同
D.当t=9s时,质点相对原点位移为零
参考答案:B
本题解析:分析:速度图象的“面积”等于位移,图象位于t轴上方,位移为正值,位于t轴下方,位移为负值.斜率等于加速度,根据几何知识判断加速度的大小.分析物体的运动情况,确定何时质点离出发点最远.根据位移求出平均速度.
解答:
A、速度图象的“面积”等于位移,图象位于t轴上方,位移为正值,位于t轴下方,位移为负值.所以当t=6s时,质点相对原点有最大位移.故A错误,B正确.
C、0-4s与7-9s这两段时间内,速度图象的斜率相同,加速度相同.故C错误.
D、当t=9s时,质点的位移为x=
=9m,不为零,故D错误
故选B
点评:对于速度图象问题,往往根据斜率等于加速度、“面积”等于位移分析质点的运动情况.
本题难度:简单
5、简答题 如图所示,一个人站在距离平直公路h=50m远的B处,公路上有一辆汽车以v1=10m/s的速度行驶.当汽车与人相距L=200m的A处时,为了使人跑到公路上时能与车相遇,人的速度至少为多大?此时人应该沿哪个方向运动?
参考答案:

用α表示人看到汽车的视线与人跑动的方向之间的夹角,θ表示视线与公路间的夹角.
? 设人从B处跑到公路上的D处与汽车相遇,所用的时间为t,
对△ABD有:AD=v1t,BD=v2t,AB=L,∠ABD=α,sinθ=hL,
根据正弦定理列式可得:ADsinα=BDsinθ,
? 即v1tsinα=v2tsinθ,
? v2=sinθsinαv1=hv1Lsinα
要使人的速度最小,sinα应该最大,即α=90°,
? v2=hv1L=50×10200=2.5m/s.
人应该沿垂直AB方向运动.
答:人的速度至少为2.5m/s,人应该沿垂直AB方向运动.
本题解析:
本题难度:一般