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1、简答题 据报道,一儿童玩耍时不慎从H=45m高的阳台上无初速掉下,在他刚掉下时恰被楼下一管理员发现,该管理员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童.已知管理员到楼底的距离为18m,为确保安全能稳妥接住儿童,管理员将尽力节约时间,但又必须保证接儿童时没有水平方向的冲击(管理员末速度为0),不计空气阻力,将儿童和管理员都看做质点,设管理员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10m/s2.问:
(1)管理员至少用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理员在加速或减速的加速度大小相等,且最大速度不超过9m/s,求管理员奔跑时加速度需满足什么条件?
参考答案:(1)儿童下落的时间为t
H=12gt2 t=3s
他要能接住儿童,奔跑的时间要小于3s
由x=vt,v=6m/s
故管理员的平均速度至少为6m/s.
(2)设管理员的加速度为a
时间t1+t2+t3=3s
位移s1+s2+s3=18m
t1=t3=vma
s1=s3=vm22a
s2=vmt2
由上可得a=9m/s2
故加速度应满足a≥9m/s2.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,在空雪碧瓶底部四周钻几个小孔,盛满水后,让盛满水的雪碧瓶自由下落,则下落过程中正确的哪个图是?(?)
参考答案:A
本题解析:让盛满水的雪碧瓶自由下落时,瓶和里面的水都做自由落体运动,处于完全失重状态,它们的运动情况是相同的,水对雪碧瓶子底部没有压力,所以不会有水流出。
故选A
点评:自由落体运动的物体处于完全失重状态,加速度的大小为重力加速度g,水和瓶之间不会产生相互作用力.
本题难度:简单
3、选择题 在由静止开始向上运动的电梯里,某同学把一测量加速度的传感器(重力不计)固定在一个质量为1kg的手提包上进入电梯,到达某一楼层后停止.该同学将采集到的数据分析处理后列在下表中
A.
B.
C.
D.
参考答案:AC
本题解析:分析:根据电梯的运动情况,由运动学公式求出手提包的速度、位移,由牛顿第二定律求解手提包所受的拉力,再选择图象.根据加速度的大小,直接判断a-t图象的正误.
解答:
A、C电梯匀加速直线运动过程:运动时间为3s,手提包3s末的速度为v1=a1t1=0.4×3m/s=1.2m/s,根据牛顿第二定得:F1-mg=ma1,得手提包受到的拉力为F1=10.2N.
电梯匀速直线运动过程:运动时间为8s,手提包的速度为v2=1.2m/s,手提包受到的拉力为F2=mg=9.8N.
电梯匀减速直线运动过程:运动时间为3s,手提包14s末的速度为v3=v2+a3t3=1.2m/s+(-0.4×3)m/s=0,根据牛顿第二定律得:F3-mg=ma3,得手提包受到的拉力为F3=9.4N.故AC正确.
B、电梯做匀加速直线运动和匀减速直线运动的过程,手提包的加速度都保持不变,a-t图象应与t轴平行.故B错误.
D、根据匀变速直线运动的位移公式s=
可知,电梯做匀加速和匀减速直线运动过程,位移与时间是非线性关系,s-t图象是曲线.故D错误.
故选AC
点评:本题要根据匀变速直线运动的公式求出速度,由牛顿第二定律求出手提包受到的拉力,再选择图象,实质上是牛顿第二定律和运动学公式的综合应用.
本题难度:困难
4、选择题 做自由落体运动的甲、乙两物体,所受的重力之比为2 : 1,下落高度之比为l: 2,则( )
A.下落时间之比是1:2
B.落地速度之比是1:1
C.下落过程中的加速度之比是2:1
D.落地速度之比是1: 