1、实验题 在研究匀变速直线运动规律的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒,则:(取两位小数)(结果都保留三位有效数值)
(1)根据实验给出的数据可以判断小车做 运动。
(2)D点的瞬时速度大小为 m/s,DE段平均速度大小为 m/s。
(3)运动小车的加速度大小为 m/s2。
参考答案:1)匀加速直线。(2)3.90;4.53。(3)12.6
本题解析:⑴ 由纸带上数据知,连续相等时间内位移增大且位移差相等,则小车做匀加速直线运动;⑵ 由匀变速直线运动规律 ⑶ 由
考点:本题考查研究匀变速直线运动。
本题难度:一般
2、简答题 有一个做匀变速直线运动的物体,它在两段连续相等的时间T内通过的位移分别是24m和64m,连续相等的时间为T=4s,求物体的初速度和加速度大小。
参考答案:vA=1 m/s,a="2.5" m/s2
本题解析:(1)常规解法:由位移公式得
s1=vAT+aT2?(4分)
s2=[vA·2T+a(2T)2]-(vAT+aT2)?(6分)
将s1=24 m,s2=64 m,
T="4" s代入两式求得
vA=1 m/s,a="2.5" m/s2. ?(2分)
(2)用平均速度求解:
?m/s=6 m/s,
?m/s=16 m/s
又+aT即16=6+a×4,
得a="2.5" m/s2,
再由s1=vAT+aT2
求得vA=1 m/s.
(3)用平均速度求解:
设物体通过A、B、C三点的速度分别为vA、vB、vC
则有
解得vA=1 m/s,vB=11 m/s
vC=21 m/s,
所以,加速度为
a=?m/s2=2.5 m/s2
(4)用推论公式求解:
由s2-s1=aT2得64-24=a·42
所以a="2.5" m/s2,再代入s1=vAT+aT2可求得vA=1 m/ s.
本题难度:简单
3、计算题 一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在25 m/s以内,问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
参考答案:解:(1)当两车速度相等时,它们的距离最大。设警车发动后经过t1时间两车的速度相等,则
t1=
此时两车位移
所以两车间的最大距离△x=x货-x警=75 m
(2)警车刚达到最大速度v=25 m/s的时间=10s
此时两车位移为,x货"=v(t0+t2)=155m
由于x警"< x货",所以此时警车还没有追上货车
警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过△t追赶上货车,则
所以警车发动后要经过t=t2+△t= 12 s才能追上货车
本题解析:
本题难度:困难
4、简答题 一同学住在23层高楼的顶楼。他想研究一下电梯上升的运动过程。某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5kg的重物和一个量程足够大的台秤,他将重物放在台秤上,电梯从第l层开始启动,一直运动到第23层才停下。在这个过程中,他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示。
?时间/s?
| 台秤示数/N
|
?电梯启动前
| 50.0
|
0~30
| 58.0
|
3.0~13.0
| 50.0
|
13.0~19.0
| 46.0
|
19.0以后
| 50.0
|
根据表格中的数据(g=l0m/s),求:
(1)电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小;
(2)电梯在中间阶段上升的速度大小;
(3)该楼房平均每层楼的高度.
参考答案:
(1)(2)
(3)
本题解析:(1)电梯在最初加速阶段0~3.0s内,加速度为:
……………………………………………………2分
最后减速阶段13.0~19.0s内,加速度为:
…………………………………………………2分
(2)在三秒末的速度:………………………3分
(3)设全程电梯的位移为H则:
……………………………………………3分
代人数据得:H=69.6m………………………………………………………2分
则平均每层楼高为………………………………………2分
本题难度:一般
5、简答题 如图,在同一水平高度上有A、B两物体,质量分别为m、M.A从图示位置开始以角速度ω绕O点在竖直平面内沿顺时针方向作匀速圆周运动,轨道半径为R.同时B物体在恒力F作用下,由静止开始在光滑水平面上沿x轴正方向做直线运动,求:
(1)A物体运动到什么位置时,它的速度方向可能与B物体相同?
(2)要使两物体的速度相同,作用在B物体上的力F应多大?
(3)当两物体速度相同时,B物体的最小位移为多少?
参考答案:(1)因为B物体在水平方向上做匀加速直线运动,所以B的速度方向一直沿X轴正方向,故只有当A物体运动到圆心O的正上方时,即最高点时,速度可能与B物体相同.
? (2)要使A、B速度相同,A必需在圆心O的正上方,但圆周运动具有周期性,所以
? ?A物体运动到圆心正上方时的时间为:
? ?t=nT+T4(n=0,1,2,3…表示小球运动圈数),T=2πω?
? ? A的速度为va=ωR
? B运动的时间与A的时间相同,则tb=(4n+1)π2ω? (n=0,1,2,3…) ①
?
?vb=va=ωR? ? ? ②
? B做初速度为零的匀加速直线运动,则? vb=atb? ③
?根据牛顿第二定律可知:
?a?=FM? ?④
? 联立①②③④解得:
? ?F=2Mω2R4nπ+π? (n=0,1,2,3…)?
? (3)当时间最短即n=0时,B物体有最小位移
? ? xmin=12abtb2=12×2Mω2RπM?(π2ω)2=πR4
答:(1)在圆心O的正上方时,即最高点时,速度可能与B物体相同;
? (2)要使两物体的速度相同,作用在B物体上的力F=2mω2R4nπ+π(?n=0?1?2?3);
? (3)最小位移为πR4.
本题解析:
本题难度:一般
A broken friendship may be soldered,but will never be sound. 破裂了的友谊,再补也难如故.