1、计算题 我国 “海监75”号和“海监84”号为维护我国领海主权,奉命赴南海黄岩岛海域开始对我国渔船执行护渔任务.某日清晨,海面上有薄雾.我国的一艘渔船正在匀速行驶,到达A处时,船老大突然发现后侧面不远处有菲巡逻舰正在向他们靠近,并预计还有40min就会追上渔船,于是立即向在C处海域执行任务的我国某海监渔政船发出求援信号,我海监执法人员立即推算出40min后的渔船位置应在D处,马上调好航向,沿CD直线方向从静止出发恰好在40min内到达D处,如图所示,海监船运动的速度、时间图象如图所示,


求:
(1)海监船走的航线CD的长度.
(2)假设该海监船以最大速度航行时轮机输出的总功率为2.5×103kW,则舰船受海水的阻力有多大?
(3)假设舰体受海水的阻力不变舰体质量为7000吨,则在第36分钟时,轮机通过涡轮对海水的推力为多大?方向如何?
参考答案:(1) 36km(2) 1.25×105N(3) -3.42×105N
本题解析:(1)由图象知驱逐舰先匀加速再匀速最后匀减速直线运动,加速段a1=
m/s2=
m/s2? (1分)
S1=
at
=
×
×(15×60)2m=9×103m? (1分)
匀速阶段S2=vt2=20×(35-15)×60m=2.4×104m? (1分)
减速阶段S3=
·t3=
×(40-35)×60m=3×103m? (1分)
则航线CD长度为S=S1+S2+S3=36km? (1分)
(2)最大速度匀速行驶时,轮机动力与海水对舰身阻力平衡,即F-f阻=0? (2分)
又P=Fv,所以f阻=
=
N=1.25×105N? (3分)
(3)设此时轮机的动力为F,第36分钟匀减速的加速度
a=
=
m/s2=-
m/s2? (2分)
由F-f=ma,得F=-3.42×105N? (2分)
负号表示涡轮机动力方向向后与运动方向相反,帮助舰船减速.(1分)
由牛顿第三定律,涡轮对海水的推力应向前,与前进方向相同,大小为F′=3.42×105N. (1分)
本题考查匀变速直线运动的图像应用,由图像的斜率表示加速度大小可求出加速度,由运动学公式可求得位移,根据牛顿第二定律和P=Fv可求得阻力
本题难度:一般
2、选择题 汽车以初速度为20m/s、加速度大小为5m/s2刹车,其运动看做匀减直线运动.那么刹车后5s内汽车通过的位移为( )
A.37.5m
B.62.5m
C.40m
D.30m
参考答案:设汽车刹车到停止运动所用的时间为t.
已知汽车初速度v0=20m/s,a=-5m/s2,末速度v=0,
根据匀变速直线运动速度时间关系:v=v0+at
解得,t=v-v0a=0-20-5=4s,
所以4s后汽车停止运动,5s内位移就等于4s末的位移,为x=v02t=202×4m=40m
故选C
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 不定项选择
物体做匀变速直线运动,某时刻的速度v=6m/s ,加速度a=-1m/s2,下列说法正确的是( ? )
A.再过1s,物体的速度变为5m/s
B.再过1s,物体的速度变为7m/s
C.物体的加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动
D.物体的加速度方向与速度方向相反,物体做加速运动
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 某人骑自行车下坡,从某一时刻开始计时,第1秒内通过的位移为2m,第2秒内通过的位移为4m,第3秒内通过的位移为6m,第4秒内通过的位移为8m,第5秒内通过的位移为10m,则在这段时间内,骑车人的运动情况( )
A.不可能是匀加速直线运动
B.一定是匀加速直线运动
C.可能是匀加速直线运动,初速度为零,加速度是2m/s2
D.可能是匀加速直线运动,初速度不为零,加速度是2m/s2
参考答案:A、每秒内的位移之差是一恒量,不能确定该运动一定是匀加速直线运动,可能匀加速,可能变加速.故A、B错误.
? C、若该运动是匀加速直线运动,根据△x=aT2,得a=△xT2=21m/s2=2m/s2.第一秒内的位移是2m,由x=v0t+12at2,得v0=1m/s.故C错误,D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 (2013?德州二模)一带负电的点电荷仅在电场力作用下由a点运动到b点的v-t图象如图所示.其中ta和tb是电荷运动到电场中a、b两点的时刻.下列说法正确的是( )
A.该电荷一定做曲线运动
B.a点处的电场线比b点处的电场线密集
C.该电荷由a点运动到b点,电势能减少
D.a、b两点电势的关系为?a>?b