1、简答题 汽车A沿平直公路以速度v0做匀速直线运动,当它路过某处的同时,有一汽车B开始做初速度为零、加速度为a的匀加速运动去追赶A车,根据上述条件,求:
(1)B追上A所用的时间.
(2)B追上A时B的瞬时速度
(3)在追赶过程中,A和B之间何时有最大距离?这个距离是多少?
参考答案:(1)设经过时间t,摩托车能追上公共汽车,则有
12at2=v0t
解得:t=2v0a
(2)根据v=at得:v=2v0
(3)当两车速度相等时,两车之间的最远距离.
设经过时间t′两车速度相等,
t′=v0a
两者最大的距离S=v0t′-12at′2=v022a
答:(1)B追上A所用的时间为2v0a;
(2)B追上A时B的瞬时速度为2v0;
(3)在追赶过程中,经过时间v0a时A和B之间何时有最大距离,这个距离是v022a
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度图象如图所示.在0~t2时间内,下列说法中正确的是( )
A.I物体所受的合外力不断增大,II物体所受的合外力不断减小
B.在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远
C.t2时刻两物体相遇
D.I、II两个物体的平均速度大小都是

参考答案:由图象可知I物体做加速度越来越小的加速运动,所受的合外力不断减小,II物体做匀减速直线运动所受的合外力不变,故A错误;
? 图象与坐标轴围成的面积表示位移,由图可知在t1时刻两物体面积差最大,相距最远,故B正确,C错误;
? 由图象可知I物体的平均速度大于v1+v22,II物体的平均速度大小等于v1+v22,故D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 以10m/s的速度匀速行驶的汽车,遇特殊情况需紧急刹车做匀减速直线运动,若刹车后运动时间超过2s,并且第2s内的位移是6.25m.求:
(1)汽车做匀减速运动的加速度大小?
(2)刹车后5s内汽车的位移大小?
参考答案:由题,汽车做匀减速直线运动,已知v0=10m/s,t1=1s,t2=2s,x1=6.25m.设汽车刹车过程加速度为a,则有
? x1=(v0t2+12at22)-(v0t1+12at21)
代入得到,6.25=10+32a
可解得,a=-2.5m/s2负号表示加速度方向与速度方向相反
(2)设汽车从刹车到停下的时间为t,则有
? t=v-v0a=0-10-2.5s=4s
说明汽车刹车4s停止运动,刹车后5s内汽车的位移与刹车后4s内汽车的位移相等,则有
x=v02t=102×4m=20m
答:(1)汽车做匀减速运动的加速度大小为2.5m/s2
(2)刹车后5s内汽车的位移大小为20m
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图甲所示,平板小车A静止在水平地面上,平板板长L=6m,小物块B静止在平板左端,质量mB = 0.3kg,与A的动摩擦系数μ=0.8,在B正前方距离为S处,有一小球C,质量mC = 0.1kg,球C通过长l = 0.18m的细绳与固定点O相连,恰当选择O点的位置使得球C与物块B等高,且C始终不与平板A接触。在t = 0时刻,平板车A开始运动,运动情况满足如图乙所示SA – t关系。若BC发生碰撞,两者将粘在一起,绕O点在竖直平面内作圆周运动,并能通过O点正上方的最高点。BC可视为质点,g = 10m/s2,


求:(1)BC碰撞瞬间,细绳拉力至少为多少?
(2)刚开始时,B与C的距离S要满足什么关系?
参考答案:(1)
; (2)
本题解析:平板车先做匀速直线运动后静止,在此过程中某一瞬间小物块B与C碰撞,BC碰撞后合为一体在竖直平面内做圆周运动。B与C碰撞前,B的运动情况要分类讨论:(1)B在加速阶段与C相碰;(2)B在减速阶段与C相碰
解答过程:(1)(8分)当BC恰能到达最高点时,只有重力提供向心力,则
?(2分)
BC从最低点到最高点过程中,根据动能定理得:
?(2分)
BC在最低点处,根据牛顿第二定律得:
?(2分)
解得:T=24N?(2分)
即BC碰撞瞬间,细绳拉力至少为24N
(2)(10分)BC碰撞过程中由动量守恒定律得
?(1分)
解得:?
碰撞时B速度必须满足:
?(1分)
根据牛顿第二定律得,B的加速度为:
?(1分)
由图可知车A的速度为:
?(1分)
讨论:(1)B在加速阶段与C相碰:
?(1分)
S要满足条件:
?(1分)
(2)B在减速阶段与C相碰:
B加速阶段位移:
?(1分)
B加速阶段时间:
;
B加速阶段A的位移:
;
B加速阶段AB的相对位移:
;
由图可知B匀速阶段时间:
;
B匀速阶段位移:
?(1分)
由图可知B匀减速阶段A速度为0
B匀减速阶段时间:

B匀减速阶段位移:
;则物块未滑出。?(1分)
B总位移:
?
综上所述:
?(1分)
本题难度:一般
5、选择题 如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是( )
A.0-1S内的平均速度是2m/s
B.0-2s内的位移大小是4m
C.0-1s内的运动方向与2-4s内的运动方向相反
D.0-1s内的加速度大小大于2-4s内加速度的大小