1、选择题 一辆汽车以10m/s的速度沿平直公路匀速运动,司机发现前方有障碍物立即减速,以0.2m/s2的加速度做匀减速运动,减速后一分钟内汽车的位移为
[? ]
A.240m
B.250m
C.260m
D.90m
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,汽车的质量m=2×103kg.如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2.运动过程中阻力不变,求:
(1)汽车所受的恒定阻力;
(2)3s末汽车的瞬时功率;
(3)汽车在匀加速运动过程中牵引力所做的功.
参考答案:(1)当阻力等于牵引力时,汽车达到最大速度,
所以Ff=pvm=4000N
(2)根据牛顿第二定律得:PV1-Ff=ma
解得?V1=10m/s
根据V1=at1
解得t1=5s
V2=at2=6m/s
所以3s末时汽车还在匀加速运动状态
所以p2v2-Ff=ma
解得p2=48kw
(3)汽车在匀加速运动过程中位移为:x=12at2=25m
牵引力为:F=PV1=8000N
所以牵引力做的功为?W=Fx=2.0×105J
答:(1)汽车所受的恒定阻力为4000N;
(2)3s末汽车的瞬时功率为48kW;
(3)汽车在匀加速运动过程中牵引力所做的功为2.0×105J.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 一辆汽车以54 km/h的速率在某限速道路上超速匀速行驶,当这辆违章超速行驶的汽车刚刚驶过一辆警车时,警车立即从静止开始以2.5 m/s2的加速度匀加速追去(两车行驶路线看做直线),求:
(1)警车何时能追上超速车?此时警车的速度为多大?
(2)警车从开始加速起,在追上超速车之前两车相距的最大距离是多少?
参考答案:解:(1)v0=54km/h=15m/s
当警车追上超速车时,满足
,
追上时位移关系满足s1=s2
由以上各式化简解得:t=2v0/a
代入数据得t=12s
设警车追上超速车时的速度为v,则v=at
代入数据得v=30m/s
(2)当v2=v1时,两车相距最大
v2=v1=at1,t1=6s
s1=at12/2=45m
s2=v2t1=90m
△s=s2-s1=45m
本题解析:
本题难度:困难
4、简答题 如图所示,在光滑水平面AB上,水平恒力F推动质量为1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动,物体到达B点时撤去F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变,最高能到达C点,用速度传感器测量物体的瞬时速度,表中记录了部分测量数据,(g=10m/s2)求:
t(s) | 0.0 | 0.2 | 0.4 | … | 2.2 | 2.4 | 2.6 | … V(m/s) 0.0 0.4 0.8 … 3.0 2.0 1.0 …
|
(1)恒力F的大小;
(2)斜面的倾角;
(3)t=2.1s时物体的速度.
参考答案:(1)(2)有表格可知,物块在水平面上做匀加速直线运动,在斜面上做匀减速直线运动.由a=v-v0t,可求得加速运动的加速度a1和减速运动的加速度a2.
a1=0.4-00.2m/s2=2m/s2;?
a2=2-30.2m/s2=-5m/s2.
由牛顿第二定律得:
F=ma1;?
-mgsinθ=ma2;?
求解得:F=2N;?
? θ=30°?
(3)由表格可判断t=2.8s时速度减为0.设加速运动时间为t1,减速运动时间为t2,可列式:a1t1=a2t2;?
t1+t2=2.8s,求解得:
t1=2s,t2=0.8s.
最大速度为:vmax=a1t1=4m/s
则2.1s时的速度为:
v=vmax+a2(t"-t1)=4-5×(2.1-2.0)m/s=3.5m/s
答:(1)恒力F的大小为2N;
(2)斜面的倾角30°;
(3)t=2.1s时物体的速度3.5m/s.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 A物体做匀速直线运动,速度是1m/s.A出发后5s,B物体从同一地点由静止开始出发做匀加速直线运动,加速度是0.4m/s2,且A、B运动方向相同,求:
(1)B出发几秒后能追上A?
(2)A、B相遇前它们之间的最大距离是多少?
参考答案:(1)设B出发后ts追上A,则:
SA=SB
vAt=12a(t-5)2
解得
t=5+5
本题解析:
本题难度:一般