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1、简答题 质量为2kg的木块置于水平面上,在运动方向上受到水平拉力F的作用,沿水平方向做匀加速运动,2s后撤去F,其运动的速度图象如图所示,g取10m/s2.
求:(1)求0-2s内物体的加速度a1的大小
(2)求2-6s内物体的加速度a2的大小
(3)拉力F对木块做功为多少?
(4)整个过程中摩擦力做功为多少?
参考答案:
(1)速度图象的斜率等于物体的加速度,则前2秒的加速度a1=10-52=2.5?m/s2.
(2)2~6秒的加速度大小a2=|0-106-2︳m/s=2.5?m/s2.
(3)对于两段运动过程,由牛顿第二定律得:
? F-Ff=ma1 ①
? Ff=ma2 ②
解得:F=10?N,Ff=5N,
前2秒位移:x1=12(5+10)×2?m=15?m,2秒~6秒位移:x2=12×(10+0)×4?m=20?m,
(3)拉力做功为? WF=Fx1=150?J,
(4)整个过程中摩擦力做功为WFf=-Ff(x1+x2)=-175?J
答:
(1)0-2s内物体的加速度a1的大小为2.5 m/s2.
(2)2-6s内物体的加速度a2的大小为2.5 m/s2.
(3)拉力F对木块做功为150 J.
(4)整个过程中摩擦力做功为-175 J.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,刹车后获得大小为4m/s2的加速度。从刹车到停止运动的时间为?s;刹车后3秒钟内,汽车走过的位移为?m。
参考答案:2.5? 12.5
本题解析:略
本题难度:简单
3、简答题 甲、乙两物体相距s,在同一直线上同方向做匀减速运动,速度减为零后就保持静止不动.甲物体在前,初速度为v1,加速度大小为a1.乙物体在后,初速度为v2,加速度大小为a2且知v1<v2,但两物体一直没有相遇,求甲、乙两物体在运动过程中相距的最小距离为多少?
参考答案:若是v1a1≤v2a2,说明甲物体先停止运动或甲乙同时停止运动.
在运动的过程中,乙的速度一直大于甲的速度,只有两物体都停止运动时,才相距最近.
可知最近距离△s=s+v122a1-v222a2.
若是v1a1>v2a2,说明乙物体先停止运动,那么两物体在运动过程中总存在速度相等的时刻,此时两物体相距最近.
根据v共=v1-a1t=v2-a2t
解得t=v2-v1a2- www.91exAm.orga1.
在t时间内,甲的位移s1=v共+v12t,乙的位移s2=v共+v22t
代入表达式△s=s+s1-s2
解得△s=s-v2-v12(a2-a1).
答:甲、乙两物体在运动过程中相距的最小距离为△s=s+v122a1-v222a2或△s=s-v2-v12(a2-a1).
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (14分)一辆值勤的警车停在公路边,当交警发现从他旁边以v1=36km/h的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定立即前去追赶,经过t0=5.5s后警车发动起来,并以a=2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,但警车的行驶速度不能超过vm=90km/h.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)警车发动后最快要多长时间才能追上货车?
参考答案:(1)75m(2)12s
本题解析:(1)警车在追赶货车的过程中,当两车速度相等时,它们间的距离最大,设警车发动后经过
时间两车的速度相等.
则
此时?

所以两车间的最大距离
(2)
,当警车刚达到最大速度时,运动时间
?
因为
,故此时警车尚未赶上货车,且此时两车距离
警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过Δt时间追赶上货车,则
?所以警车发动后要经过
才能追上货车.
本题难度:一般
5、选择题 在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们位移x(m)随时间t(s)变化规律为:汽车为x=10t-
(m),自行车为x=6t(m),则下列说法正确的是(? )
A.汽车作减速直线运动,自行车作匀速直线运动
B.不能确定汽车和自行车各作什么运动
C.开始经过路标后较短时间内自行车在前,汽车在后
D.当自行车追上汽车时,它们距路标96m
参考答案:AD
本题解析:根据两者位移x随时间t变化规律表达式可知,汽车做初速度为v0=10m/s,加速度大小为a=0.5m/s2的匀减速直线运动,自行车做速度为v=6m/s的匀速直线运动,故选项A正确;选项B错误;由于v0>v,所以开始经过路标后较短时间内汽车在前,自行车在后,故选项C错误;设汽车减少至速度为零所以时间为t0,根据匀变速直线运动根据解得:t0=20s,当自行车追上汽车时,设经过的时间为t,则有:10t-
=6t,解得:t=16s<t0,符合情境,此时两者的位移为:x=96m,故选项D正确。
本题难度:一般