1、简答题 一辆汽车原来的速度是18m/s,在一段下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求(1)加速行驶了20s时的速度;(2)加速行驶20s内的位移.
参考答案:(1)根据v=v0+at得,
v=18+0.5×20m/s=28m/s.
答: 加速行驶了20s时的速度为20m/s.
(2)根据x=v0t+12at2得,
x=18×20+12×0.5×400m=460m
答:加速行驶20s内的位移为460m.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 体育老师带领学生做了一个游戏,在跑道上距离出发点32m、100m的直线上分别放有1枚硬币,游戏规则是把这2枚硬币全部捡起来(捡硬币时,人的速度为0),看谁用的时间最短.已知某同学做匀加速运动和匀减速运动的加速度大小均为2m/s2,运动的最大速度不超过10m/s.求该同学捡起2枚硬币所需要的最短时间.
参考答案:由题意分析,该同学在运动过程中,平均速度越大时间最短.可能先加速,再减速.因为最大速度为10m/s,也可能先加速,再匀速最后减速.
设经过时间t1捡到第一枚硬币,先设该同学先匀加速速再匀减速运动所需时间最小,根据由运动学公式:
加速段有位移:x加=12at2加,减速阶段因为速度减到0,故减速阶段的位移:x减=at加t减-12at2减
因为加速和减速时间相同:t加=t减=t12,加速度大小相等均为a,故总位移:x=x加+x减=12at2加+12at2减=12a(t12)2×2
代入x=32m,a=2m/s2,可得同学所需最短时间:t1=8s,
此过程中同学的最大速度:vmax=at12=8m/s<10m/s
所以该同学捡第一枚硬币的过程中,先加速再减速用时最短.
(2)令再经过t2捡第二枚硬币.同理有:
12a(t22)2×2=100-32
代入a解得:t2=2
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正方向,甲的加速度恒为2m/s2,乙的加速度恒为-3m/s2,则下列说法正确的是
A.两物体都做匀加速直线运动,乙的速度变化快
B.甲做匀加速直线运动,它的速度变化慢
C.甲的加速度比乙的加速度大
D.乙的速度变化率大
参考答案:BD
本题解析:分析:正确解答本题需要掌握:加速度为矢量,负号表示方向,不表示其大小;当加速度方向和速度方向相同时,速度越来越大,相反时速度越来越小.
解答:A、甲、乙两个物体沿同一直线向同-方向运动时,取物体的初速度方向为正方向,甲的加速度恒为2m/s2,乙的加速度恒为-3m/s2,所以甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动,乙的速度变化快,故A错误
B、甲做匀加速直线运动,它的速度变化慢,故B正确
C、矢量的负号表示方向,不表示其大小,所以甲的加速度比乙的加速度小,故C错误
D、乙的加速度大,乙的速度变化率大,故D正确
故选BD.
点评:加速度、速度是高中物理中重要的概念,要正确区分它们之间的关系,明确加速度与速度无关,加速度表示的速度的变化快慢.
本题难度:困难
4、计算题 (10分)某市规定:卡车在市区内行驶速度不得超过40km/h.一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后,经过1.5s停止,量得刹车痕迹x=9m.问这车是否违章?
参考答案:该车违章
本题解析:汽车做匀减速运动,设初速度为
则由
解得
?
该车违章
点评:容易题。匀变速直线运动的平均速度等于初、末速度的算术平均值。
本题难度:简单
5、简答题 潜艇部队经常开展鱼雷攻击敌方舰艇演练.某次演习的简化模型:敌舰沿直线MN匀速航行,潜艇隐蔽在Q点不动,Q到MN的距离QO=2000m.当敌舰到达距离O点800m的A点时,潜艇沿QO方向发射一枚鱼雷,正好在O点击中敌舰.敌舰因受鱼雷攻击,速度突然减为原来的
,且立刻沿原运动方向做匀加速运动逃逸.100s后潜艇沿QB方向发射第二枚鱼雷,鱼雷在B点再次击中敌舰.测得OB=1?500m,不考虑海水速度的影响,潜艇和敌舰可视为质点,鱼雷的速度大小恒为25m/s.求:
(1)敌舰第一次被击中前的速度;
(2)鱼雷由Q至B经历的时间;
(3)敌舰逃逸时的加速度大小(可用分式表示结果).
参考答案:(1)鱼雷从Q到O经历的时间t1=QOv=200025=80s;
敌舰第一次被击中前的速度v1=AOt1=80080m/s=10m/s;
(2)设第二枚鱼雷经过时间t2击中敌舰,则QB=
本题解析:
本题难度:一般