1、选择题 以20m/s的速度做匀速直线运动的汽车,制动后能在2m内停下来,如果该汽车以40m/s的速度行驶,则它的制动距离应该是( )
A.2m
B.4m
C.8m
D.16m
参考答案:设刹车过程的加速度大小为a,方向与汽车的初速度方向相反,已知汽车的初速度v0=20m/s,末速度v=0,位移x=2m,
由位移速度关系式:v2-v02=-2ax,
整理:a=v202x=100m/s2,①
第二过程中已知汽车的初速度v01=40m/s,末速度v=0,加速度为a,
设位移为X
由位移速度关系式得:0-v012=-2aX?
整理得:X=v2012a? ②
把①代入②得:X=8m
故选:C
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 一物体由A点静止出发,先做加速度为a1的匀加速直线运动,到某一最大速度vm后,立即做加速度大小为a2的匀减速直线运动到B点停下,经历总时间为t,全程的平均速度为v.以下判断正确的是( )
A.最大速度vm=(a1+a2)t
B.最大速度vm=2v
C.加速阶段和减速阶段的平均速度均等于v
D.a1、a2必须满足
=
参考答案:
A、由速度公式可知:vm=a1t1,或vm=a2t2,又t=t1+t2;可知vm<(a1+a2)t,故A错误.
B、物体先做匀加速运动,后做匀减速运动,两个运动过程平均速度相等,根据匀变速直线运动的规律知:vm2t1+vm2t2=vt
解得:vm=2v,故B正确.
C、加速过程的平均速度为:.v1=vm2=v,减速过程的平均速度为:.v2=vm2=v,故C正确.
D、匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和t=vma1+vma2,而vm=2v,代入得t=2va1+2va2整理得:a1a2a1+a2=2vt.故D正确.
故选:BCD.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 某质点做匀减速直线运动,位移x与时间t的关系为x=10t-2t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该物体运动的初速度为______m/s,加速度为______m/s2,3s内位移为______m.(以初速度方向为正方向)
参考答案:由x=v0t+12at2=10t-2t2,则初速度v0=10m/s,a=-4m/s2.则在3s内的位移x=v0t+12at2=10×3-12×4×9m=12m.
故本题答案为:10,-4,12.
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 一辆汽车以恒定的加速度刹车,从某一时刻开始记录,在连续相邻的两个2s内,位移分别为11m和9m,问再经过______s,汽车停止运动,从开始记录到汽车停止运动共行驶了______m.
参考答案:根据△x=aT2得,a=△xT2=-24m/s2=-0.5m/s2.
开始计时后2s末的速度,v1=x1+x22T=11+94m/s=5m/s,
则t1=0-v1a=10s,所以还要经过的时间t=t1-2=8s.
从计时开始所经历的时间为12s,采取逆向思维,则x=12at′2=12×0.5×144m=36m.
故答案为:8,36.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 一名宇航员抵达一半径为R的星球表面后,为了测定该星球的质量,做了如下实验:将一个小球从该星球表面某位置以初速度v竖直向上抛出,小球在空中运动一段时间后又落回原抛出位置,测得小球在空中运动的时间为t,已知万有引力恒量为G,不计阻力.试根据题中所提供的条件和测量结果,求:
(1)该星球表面的“重力”加速度g的大小;
(2)该星球的质量M;
(3)如果在该星球上发射一颗围绕该星球做匀速圆周运动的卫星,则该卫星运行的最小周期T为多大?
参考答案:(1)由运动学公式得:t=2vg
解得该星球表面的“重力”加速度的大小?g=2vt
(2)质量为m的物体在该星球表面上受到的万有引力近似等于物体受到的重力,则对该星球表面上的物体,由牛顿第二定律和万有引力定律得:mg=GmMR2
解得该星球的质量为?M=2vR2Gt
(3)当某个质量为m′的卫星做匀速圆周运动的半径等于该星球的半径R时,该卫星运行的周期T最小,则由牛顿第二定律和万有引力定律Gm′MR2=4π2m′RT2
解得该卫星运行的最小周期?T=2π
本题解析:
本题难度:一般