高中物理专题汇编直线运动(一)含解析
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(物理)物理直线运动题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.货车A 正在公路上以20 m/s 的速度匀速行驶,因疲劳驾驶,司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B 时,两车距离仅有75 m .(1)若此时轿车B 立即以2 m/s 2的加速度启动,通过计算判断:如果货车A 司机没有刹车,是否会撞上轿车B ;若不相撞,求两车相距最近的距离;若相撞,求出从货车A 发现轿车B 开始到撞上轿车B 的时间.(2)若货车A 司机发现轿车B 时立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s 2(两车均视为质点),为了避免碰撞,在货车A 刹车的同时,轿车B 立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:轿车B 加速度至少多大才能避免相撞. 【答案】(1)两车会相撞t 1=5 s ;(2)222m/s 0.67m/s 3B a =≈ 【解析】 【详解】(1)当两车速度相等时,A 、B 两车相距最近或相撞. 设经过的时间为t ,则:v A =v B 对B 车v B =at联立可得:t =10 s A 车的位移为:x A =v A t= 200 mB 车的位移为: x B =212at =100 m 因为x B +x 0=175 m<x A所以两车会相撞,设经过时间t 相撞,有:v A t = x o 十212at 代入数据解得:t 1=5 s ,t 2=15 s(舍去).(2)已知A 车的加速度大小a A =2 m/s 2,初速度v 0=20 m/s ,设B 车的加速度为a B ,B 车运动经过时间t ,两车相遇时,两车速度相等, 则有:v A =v 0-a A t v B = a B t 且v A = v B在时间t 内A 车的位移为: x A =v 0t-212A a tB 车的位移为:x B =212B a t 又x B +x 0= x A 联立可得:222m/s 0.67m/s 3B a =≈2.倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D 处平滑连接,斜面上AB 的长度为3L ,BC 、CD 的长度均为3.5L ,BC 部分粗糙,其余部分光滑。
高中物理近5年高考全国卷真题分类汇编01 直线运动一、单选题(共3题;共6分)1.(2分)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。
横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。
将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。
若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大2.(2分)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。
上升第一个H4所用的时间为t1,第四个H4所用的时间为t2。
不计空气阻力,则t2t1满足()A.1< t2t1<2B.2<t2t1<3C.3< t2t1<4D.4<t2t1<53.(2分)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能()A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比二、多选题(共7题;共21分)4.(3分)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。
t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力。
细绳对物块的拉力f随时间t 变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。
木板与实验台之间的摩擦可以忽略。
重力加速度取g=10 m/s2。
由题给数据可以得出()A.木板的质量为1 kgB.2 s~4 s内,力F的大小为0.4 NC.0~2 s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.25.(3分)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。
某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t 图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。
物理直线运动专题练习(及答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s .分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移到了2m ;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m ,由此可以求得( ) A .第1次闪光时质点的速度 B .质点运动的加速度 C .质点运动的初速度D .从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移 【答案】ABD 【解析】 试题分析:根据得;,故B 不符合题意;设第一次曝光时的速度为v ,,得:,故A 不符合题意;由于不知道第一次曝光时物体已运动的时间,故无法知道初速度,故C 符合题意;设第一次到第二次位移为;第三次到第四次闪光为,则有:;则;而第二次闪光到第三次闪光的位移,故D 不符合题意考点:考查了匀变速直线运动规律的综合应用,要注意任意一段匀变速直线运动中,只有知道至少三个量才能求出另外的两个量,即知三求二.2.A 、B 两列火车,在同一轨道上同向行驶, A 车在前,其速度v A =10m/s ,B 车在后,速度v B =30m/s .因大雾能见度很低,B 车在距A 车△s=75m 时才发现前方有A 车,这时B 车立即刹车,但B 车要经过180m 才能够停止.问: (1)B 车刹车后的加速度是多大?(2)若B 车刹车时A 车仍按原速前进,请判断两车是否相撞?若会相撞,将在B 车刹车后何时?若不会相撞,则两车最近距离是多少?(3)若B 车在刹车的同时发出信号,A 车司机经过△t=4s 收到信号后加速前进,则A 车的加速度至少多大才能避免相撞?【答案】(1)22.5m /s ,方向与运动方向相反.(2)6s 两车相撞(3)20.83/A a m s ≥【解析】试题分析:根据速度位移关系公式列式求解;当速度相同时,求解出各自的位移后结合空间距离分析;或者以前车为参考系分析;两车恰好不相撞的临界条件是两部车相遇时速度相同,根据运动学公式列式后联立求解即可.(1)B 车刹车至停下过程中,00,30/,180t B v v v m s S m ====由202BB v a s -=得222.5/2B B v a m s s=-=-故B 车刹车时加速度大小为22.5m /s ,方向与运动方向相反.(2)假设始终不相撞,设经时间t 两车速度相等,则有:A B B v v a t =+, 解得:103082.5A B B v v t s a --===- 此时B 车的位移:2211308 2.5816022B B B s v t a t m =+=⨯-⨯⨯= A 车的位移:10880A A s v t m ==⨯= 因33661()3=⨯-+⨯= 设经过时间t 两车相撞,则有212A B B v t s v t a t +∆=+代入数据解得:126,10t s t s ==,故经过6s 两车相撞 (3)设A 车的加速度为A a 时两车不相撞 两车速度相等时:()A A B B v a t t v a t ''+-∆=+ 即:10()30 2.5A a t t t ''+-∆=- 此时B 车的位移:221,30 1.252B B B B s v t a t s t t =+=-''''即: A 车的位移:21()2A A A s v t a t t ''=+-∆要不相撞,两车位移关系要满足B A s s s ≤+∆解得20.83/A a m s ≥3.如图所示,某次滑雪训练,运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力84N F =而从静止向前滑行,其作用时间为1 1.0s t =,撤除水平推力F 后经过2 2.0s t =,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备的总质量为60kg m =,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f 12N F =,求:(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移大小. (2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离.【答案】(1)1.2m/s 0.6m ; (2)5.2m【解析】 【分析】 【详解】(1)根据牛顿第二定律得1f F F ma -=运动员利用滑雪杖获得的加速度为21 1.2m /s a =第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小111 1.2 1.0m /s 1.2m /s v a t ==⨯=位移211110.6m 2x a t == (2)运动员停止使用滑雪杖后,加速度大小为220.2m /s f F a m==第二次利用滑雪杖获得的速度大小2v ,则2221112v v a x -=第二次撤除水平推力后滑行的最大距离22222v x a =解得2 5.2m x =4.在平直公路上,一汽车的速度为15m/s 。
直线运动一.选择题1.〔2019洛阳名校联考〕一辆汽车从甲地开往乙地,由静止开始先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,当速度减为零时刚好到达乙地。
从汽车启动开始计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度。
如下说法正确的答案是时刻〔s〕 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5速度〔m/s〕 3.0 6.0 9.0 12.0 12.0 9.0 3.0A.汽车匀加速直线运动经历的时间为3.0sB.汽车匀加速直线运动经历的时间为5.0sC.汽车匀减速直线运动经历的时间为4.0sD.汽车匀减速直线运动经历的时间为2.0s【参考答案】.D2.〔2019武汉局部示范性高中联考〕如下列图为甲、乙两个质点在0~t0时间内沿同一直线运动的位移——时间图象,在两个质点在0~t0时间内,A.任一时刻的加速度都不同B.位移大小不相等C.任一时刻的速度都不同D.运动方向不一样【参考答案】A【名师解析】根据位移图像的斜率表示速度可知,两个质点在0~t0时间内,乙做匀速直线运动,其加速度为零,而甲做速度逐渐增大的加速直线运动,,两个质点在0~t0时间内任一时刻的加速度都不同,选项A 正确;两个质点在0~t0时间内,位移大小相等,运动方向都是沿x轴负方向,运动方向一样,选项BD错误;根据位移图像的斜率表示速度可知,两个质点在0~t0时间内,有一时刻速度一样,选项C错误。
【方法归纳】位移---时间图象的斜率表示质点运动的速度,在同一坐标系中两个位移---时间图象的交点表示两质点相遇。
3.〔2019河南1月质检〕某质点由静止开始做加速运动的加速度一时间图象如下列图,如下说法正确的答案是A.2s末,质点的速度大小为3 m/sB.4s末,质点的速度大小为6 m/sC. 0〜4 s内,质点的位移大小为6 mD.0〜4 s内,质点的平均速度大小为3 m/s【参考答案】.B4.〔2019湖南株洲一模〕一辆高铁出站一段时间后,在长度为L的某平直区间提速过程中其速度平方与位移的关系如下列图。
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第一部分直线运动专题1.11.直线运动中的逆向思维问题一.选择题1. (2020年5月青岛二模)全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪,寓意为“接风洗尘”。
某次仪式中,水从两辆大型消防车中斜向上射出,经过3s水到达最高点,不计空气阻力和水柱间的相互影响,若水射出后第1s内上升高度为h,则水通过前15h段用时为A.0.5sB.(23)s-C.(322)s-D.0.2s【参考答案】C【名师解析】水射出后做斜抛运动,分解为竖直方向的竖直上抛运动,把水竖直方向的运动逆向思维为自由落体运动,其第3s内、第2s内、第1s内上升的高度之,比为1∶3∶5,根据题述水射出后第1s内上升高度为h,可得水上升的总高度为9h/5。
由自由落体运动规律可得9h/5=12gt12,t1=3s,解得h=25m。
设水从15h高度上升到最高点用时间t2,则有9h/5-15h=12gt22,解得t2=22s,水通过前15h段用时为△t=t2-t1=(322)s-,选项C正确。
2.(2020安徽皖江名校联盟第5次联考)建筑工人常常徒手向上抛砖块,当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住。
在一次抛砖的过程中,砖块运动3s到达最高点,设砖块的运动为匀变速直线运动,砖块通过第2s 内位移的后用时为t1,通过第1s内位移的前用时为t2,则满足A. B. C. D.【参考答案】C【名师解析】将砖块的竖直上抛运动逆向看作由静止开始的匀变速直线运动,根据初速度为零的匀变速直线运动规律,相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5···,砖块第2s内位移的前1/3与第1s内位移的后1/5上升的高度相等,记做x。
根据初速度为零的匀变速直线运动规律,依次通过相邻相等位移的时间之比为1∶(2-1)∶(3-2)∶(4-3)∶(5-2)∶(6-5)∶(7-6)∶(8-7)∶(9-8)∶(10-9)∶···,所以=9-82-1=2-1,选项C正确。
匀变速直线运动位移与时间的关系-专题练习(含解析)一、单选题1.汽车甲沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动,当它经过某处的同时,该处有汽车乙开始作初速度为零的匀加速直线运动去追赶甲车,根据已知条件()A. 可求出乙车追上甲车时乙车的速度B. 可求出乙车追上甲车时乙车的路程C. 可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的时间D. 不能求出上述三者中的任何一个2.一辆小轿车和一辆大货车均做匀加速直线运动,速度都从零增加到60km/h,小车用时10s,大货车用时20s,在上述加速过程中()A. 小轿车的速度变化量较大B. 大货车的速度变化量较大C. 小轿车的加速度较大D. 大货车的加速度较大3.以初速度为10m/s运动的汽车,某时刻开始以5m/s2的加速度刹车,刹车后第1s的运动距离和刹车后3s内的运动距离之比为()A. 1:1B. 1:2C. 2:3D. 3:44.汽车原来以速度v匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速直线运动,则t秒后其位移为()A. vt-at2/2B. v2/2aC. -vt+at2/2D. 无法确定5.甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.加速度随时间变化规律如图所示,则甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比是()A. 1:1B. 5:7C. 7:5D. 9:76.在匀变速直线运动中,下述正确的是()A. 相同时间内位移的变化相同B. 相同时间内速度的变化相同C. 相同时间内加速度的变化相同D. 相同位移内速度的变化相同7.如图所示,甲、乙两物体在同一条直线上运动,折线是物体甲运动的图象,直线是物体乙运动的图象,则下列说法正确的是()A. 甲、乙两物体运动方向相同B. 甲做匀速直线运动,速度大小为7.5m/sC. 乙做匀减速直线运动,加速度是﹣5m/s2D. 甲、乙两物体在距甲的出发点60m处相遇8.某物体的位移﹣时间图象如图所示,则下列叙述正确的是()A. 物体运动的轨迹是抛物线B. 0﹣8s物体运动得先越来越快,后越来越慢C. 4s﹣8s物体向正方向做加速运动D. 0﹣8s内物体运动的路程是160m9.某质点的位移随时间的变化规律的关系是:,与t的单位分别为和,则质点的初速度与加速度分别为()A. 与B. 与C. 与D. 与二、多选题10.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间(x﹣t)图线.由图可知()A. 在时刻t1,b车追上a车B. 在时刻t2,a、b两车运动方向相反C. 在t1到t2这段时间内,b车的速率先增加后减少D. 在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大11.一辆汽车正在以v=20m/s的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方x=33m处有一只狗,如图甲所示,若从司机看见狗开始计时(t=0),司机采取了一系列动作.整个过程中汽车的运动规律如图乙所示,g取10m/s2.则()A. 汽车先做匀速运动再做反向匀减速运动B. 汽车减速运动的加速度大小为5 m/s2C. 若狗正以v′=4 m/s的速度与汽车同向奔跑,则狗不能摆脱被撞的噩运D. 汽车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离为48.4 m12.如图所示为在同一直线上运动的A、B两质点的x﹣t图象,由图可知()A. t=0时,A比B的速度快B. B在t2时刻追上A,并在此后跑在A的前面C. B开始时速度比A小,t1时刻后速度比A大D. t1到t2之间A静止不动13.物体由静止开始做匀加速直线运动,3s末速度为v,则下列说法正确的是()A. 2s末、3s末的速度之比为1:3B. 第1s内和第2s内的位移之比为1:3C. 2s末的速度为D. 3s内的平均速度为14.近来淄博交警部门开展的“礼让行人”活动深入人心,不遵守“礼让行人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚。
高中物理直线运动专题训练答案含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.撑杆跳高是奥运会是一个重要的比赛项目.撑杆跳高整个过程可以简化为三个阶段:助跑、上升、下落;而运动员可以简化成质点来处理.某著名运动员,在助跑过程中,从静止开始以加速度2 m/s 2做匀加速直线运动,速度达到10 m/s 时撑杆起跳;达到最高点后,下落过程可以认为是自由落体运动,重心下落高度为6.05 m ;然后落在软垫上软垫到速度为零用时0.8 s .运动员质量m =75 kg ,g 取10 m/s 2.求: (1)运动员起跳前的助跑距离;(2)自由落体运动下落时间,以及运动员与软垫接触时的速度;(3)假设运动员从接触软垫到速度为零做匀减速直线运动,求运动员在这个过程中,软垫受到的压力.【答案】(1)运动员起跳前的助跑距离为25m ;(2)自由落体运动下落时间为1.1S ,以及运动员与软垫接触时的速度为11m/s ;(3)运动员在这个过程中,软垫受到的压力为1.8×103N . 【解析】 【详解】(1)根据速度位移公式得,助跑距离:x=22v a =21022⨯=25m (2)设自由落体时间为t 1,自由落体运动的位移为h :h=212gt 代入数据得:t =1.1s 刚要接触垫的速度v ′,则:v′2=2gh , 得v ′=2gh =210 6.05⨯⨯=11m/s(3)设软垫对人的力为F ,由动量定理得:(mg-F )t =0-mv ′ 代入数据得:F =1.8×103N由牛顿第三定律得对软垫的力为1.8×103N2.如图所示,一根有一定电阻的直导体棒质量为、长为L ,其两端放在位于水平面内间距也为L 的光滑平行导轨上,并与之接触良好;棒左侧两导轨之间连接一可控电阻;导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B ,方向垂直于导轨所在平面,时刻,给导体棒一个平行与导轨的初速度,此时可控电阻的阻值为,在棒运动过程中,通过可控电阻的变化使棒中的电流强度保持恒定,不计导轨电阻,导体棒一直在磁场中。
专题01几种匀变速直线运动模型1.[模型导航]【模型一】刹车模型1【模型二】“0-v-0”运动模型2【模型三】反应时间与限速模型61.先匀速,后减速运动模型--反应时间问题82.先加速后匀速运动模型--限速问题83.先加速后匀速在减速运动模型--最短时间问题9【模型四】双向可逆类运动模型10【模型五】等位移折返模型13【模型六】等时间折返模型152.[模型分析]【模型一】刹车模型【概述】指匀减速到速度为零后即停止运动,加速度a突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间【模型要点】(1)刹车问题在实际生活中,汽车刹车停止后,不会做反向加速运动,而是保持静止。
(2)题目给出的时间比刹车时间长还是短?若比刹车时间长,汽车速度为零.若比刹车时间短,可利用公式v= v0+at直接计算,因此解题前先求出刹车时间t0。
(3)刹车时间t0的求法.由v=v0+at,令v=0,求出t0便为刹车时间,即t0=-v0 a。
(4)比较t与t0,若t≥t0,则v=0;若t<t0,则v=v0+at。
(5)若t≥t0,则v=0,车已经停止,求刹车距离的方法有三种:①根据位移公式x=v0t+12at2,注意式中t只能取t;②根据速度位移公式-v20=2ax;③根据平均速度位移公式x=v0 2t.1据了解,CR300AF型复兴号动车组是拥有完全自主国产研发的中国标准动车组体系中的新车型。
该车型设计时速为300千米每小时,外观呈淡蓝色,运行平稳舒适、乘坐环境宽敞明亮、列车噪音低、振动小,除此之外复兴号动车组全车覆盖免费wifi,且每两个座椅有一个插座。
假设一列复兴号动车进站时从某时刻起做匀减速直线运动,分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下,则这三段位移的平均速度之比是()A.9:4:1B.27:8:1C.5:3:1D.3:2:1【解答】解:可将动车减速过程看作初速度为0的加速过程,根据匀变速直线运动规律可知最后3s、2s、1s连续通过三段位移的比为27:8:1,根据平均速度的计算公式v =x t,可知这三段位移的平均速度之比是9:4:1,故A正确,BCD错误;故选:A。
高中物理必修1匀变速直线运动难题一.选择题1.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度﹣时间图象如图所示,在0~t2时间内,下列说法中正确的是()A.t2时刻两物体相遇B.在相遇之前,t1时刻两物体相距最远C.I、II两个物体的平均速度大小都是D.I物体所受的合外力不断增大,II物体所受的合外力不断减小2.如图所示,以度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ.现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端,小木块与传送带间的动摩擦因数为μ(μ<tanθ),则图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线是()A.B.C. D.3.某物体做初速度为0的匀加速直线运动,在时间t内通过了某段距离S,则该物体()A.在中间时刻的速度小于末速度的一半B.在中间位置的速度小于末速度的一半C.前一半位移所用的时间与后一半位移所用的时间之差等于全程时间的一半D.后一半时间通过的位移与前一半时间的位移之差等于全程的一半4.如图所示,ab、cd是竖直平面内两根固定的细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,圆周半径为R,b点为圆周的最低点,c点为圆周的最高点.现有两个小滑环A、B分别从a、c处由静止释放,滑环A经时间t1从a点到达b点,滑环B 经时间t2从c点到达d点;另有一小球C从b点以初速度v0=沿bc连线竖直上抛,到达最高点时间为t3,不计一切阻力与摩擦,且A、B、C都可视为质点,则t1、t2、t3的大小关系为()A.t1=t2=t3B.t1=t2>t3C.t2>t1>t3D.A、B、C三物体的质量未知,因此无法比较5.一个静止的质点,在0~5s时间内受到力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F 随时间t的变化图线如图所示.则质点在()A.第2s末速度方向改变B.第2s末加速度为零C.第4S末运动速度为零D.第4s末回到原出发点二.多选题6.一质点做匀加速直线运动,某时刻起发生位移x对应速度变化为△v1,紧随着发生相同位移变化为△v2,且两段位移对应时间之比为2:1,则该质点的加速度为()A.a=B.a=C.a=D.a=7.物体沿一直线运动,在t时间内通过的路程为s,它在中间位置处的速度为v1,在中间时刻时的速度为v2,则v1和v2的关系为()A.当物体作匀加速直线运动时,v1>v2B.当物体作匀减速直线运动时,v1>v2C.当物体作匀速直线运动时,v1=v2D.当物体作匀减速直线运动时,v1<v28.如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t1时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是()A.B.C.D.9.平直路面上有AB两块固定挡板相距6米.物块以8m/s速度紧靠A出发,在AB两板间往复匀减速运动,物块每次与AB板碰撞将以原速度大小弹回.现要求物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次,那么此过程()A.位移大小可能为16m B.加速度大小可能为2m/s2C.时间可能为5s D.平均速率可能为4m/s10.两个物体A、B的质量分别为m1和m2,并排静止在水平面上,用相同的水平拉力F同时分别作用于物体A和B上,分别作用一段时间后撤去,两物体各自滑行一段距离后停止.两物体A、B运动的v﹣t图象分别如图中a、b所示.已知拉力F撤去后,物体做减速运动过程的v﹣t图象彼此平行(相关数据如图).由图中信息可以得到()A.m1<m2B.t=3s时,物体A、B再次相遇C.拉力F对物体A所做的功较多D.拉力F对物体A的最大瞬时功率是对物体B最大瞬时功率的倍11.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放做初速为零的匀加速直线运动,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.根据图中的信息,下列判断正确的是()A.位置“1”是小球释放的初始位置B.小球在位置“3”的速度大小为C.小球下落的加速度大小为D.小球在位置5的速度大小为12.如图所示,竖直圆环内侧凹槽光滑,aob为其水平直径,2个相同的小球A 和B(均可视为质点),从a点同时以相同速率V0开始向上、向下沿圆环凹槽运动,且运动中始终未脱离圆环,则()A.A、B两球相遇点一定在ab的上方B.相遇点可能在b点,也有可能在ab的下方C.相遇时V A=V B=V0D.相遇时V A=V B<V0三.解答题13.如图所示,赛道上有两辆玩具赛车A和B,B车静止在拐弯处,A车以v A=5m/s 的速度沿赛道E做匀速直线运动,当它与正前方的B车相距L=10m时,B车开始以a=5m/s2的加速度沿赛道F做匀加速直线运动,假设A、B两车均可视为质点,赛道宽度忽略不计,A车通过拐弯处后速度大小不变.试判断A车能否追上B车?如能追上,求出A车追上B车的时间;若追不上,求出A、B两车何时直线距离最短,最短距离为多大.14.一木箱放在平板车的中部,距平板车的后端、驾驶室后端均为L=1.5m,如图所示处于静止状态,木箱与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.5,现使汽车以a1=6m/s2的加速度匀加速启动,速度达到v=6m/s后接着做匀速直线运动,运动一段时间后匀减速刹车(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).求:(1)木箱速度达到v=6m/s时,所需要的时间t?(2)当木箱与平板车的速度都达到v=6m/s时,木箱在平板车上的位置(离驾驶室后端距离);(3)刹车时为保证木箱不会撞到驾驶室,刹车时间t′至少应为多少?(g=10m/s2)15.如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为7m.在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放.设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)16.如图1所示,在2010上海世博会上,拉脱维亚馆的风洞飞行表演,令参观者大开眼界,最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m,直径D=4m的透明“垂直风洞”.风洞是人工产生和控制的气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动.在风力作用的正对面积不变时,风力F=0.06v2(v为风速).在本次风洞飞行上升表演中,表演者的质量m=60kg,为提高表演的观赏性,控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示.g=10m/s2.求:(1)设想:表演者开始静卧于h=0处,再打开气流,请描述表演者从最低点到最高点的运动状态;先做加速度减小的加速运动,后做加速度增加的减速运动(2)表演者上升达最大速度时的高度h1;(3)表演者上升的最大高度h2;(4)为防止停电停风事故,风洞备有应急电源,若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电,为保证表演者的人身安全,则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间t m.(设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行)17.如图所示,平板车长为L,质量为m,上表面距离水平地面高为h,以速度v0向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力F,与此同时,将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.已知小球下落过程中不会和平板车相碰,所有摩擦力均忽略不计.求:(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间(2)小球落地瞬间,平板车的速度大小.18.如图所示的水平传送带以速度v=2m/s匀速运动,传送带把一煤块从A运送到B,A、B相距L=10m,若煤块在A处是由静止放在皮带上,经过6s可以到达B处,求:(1)煤块在A、B间运动的加速度.(2煤块在皮带上留下的痕迹的长度.(3)若改变传送带的速度为另一数值,则到达B的时间亦改变,求煤块以最短时间到达B时传送带的最小速度.19.如图所示,一个小滑块(可视为质点)通过长度不计的短绳拴在小车的板壁上,小滑块与小车底板无摩擦,小车由静止开始向右作匀加速运动,经3s绳断裂(设绳断裂后小车运动的加速度不变),又经一段时间t小滑块从小车尾部掉下来.在t这段时间内,已知小滑块相对于小车在头2s内滑行2m,最后2s内滑行5m.求:(1)小车底板长是多少?(2)从小车开始运动到小滑块离开车尾,小滑块相对于地面移动的距离是多少?20.一弹性小球自h0=5m高处自由落下,当它与水平地面每碰撞一次后,速度减小到碰前的,不计每次碰撞时间,计算小球从开始下落到停止运动所经过的时间.21.图l中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s内F的变化如图2所示,图中F以mg为单位,重力加速度g=10 m/s2.整个系统开始时静止.(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度;(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v﹣t图象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离.22.如图所示,质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处由静止释放,到达曲面底端时以水平方向的速度进入水平传送带.传送带由一电动机驱动,传送带的上表面匀速向左运动,运动速率为3.0m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.10.(g取10m/s2)(1)物体滑上传送带时的速度为多大?(2)若两皮带轮之间的距离是6.0m,物体滑上传送带后立刻移走光滑曲面,物体将从哪一边离开传送带?通过计算说明你的结论.(3)若皮带轮间的距离足够大,从M滑上到离开传送带的整个过程中,由于M 和传送带间的摩擦而产生了多少热量?23.如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环.棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1).断开轻绳,棒和环自由下落.假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失.棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计.求:(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环和棒的加速度.(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程s.(3)与地面第二次碰撞前要使环不脱离棒,棒最少为多长?(4)从断开轻绳到棒和环都静止,要使环不脱离棒,棒最少为多长?KEY一.选择题(共5小题)1.【解答】A、t2时刻,物体I的位移比物体II的位移大,两者又是从同一地点同时开始运动的,所以t2时刻两物体没有相遇,故A错误;B、速度图象与坐标轴围成的面积表示位移,由图可知在t1时刻两物体面积差最大,相距最远,故B正确;C、由于t2时刻,物体Ⅱ的位移比物体Ⅰ的位移小,所以II物体的平均速度大小于I物体,故C错误;D、根据v﹣t图象的斜率表示加速度,由图象可知,I物体做加速度越来越小的加速运动,所受的合外力不断减小,II物体做匀减速直线运动,所受的合外力不变,故D错误;故选:B2.【解答】解:开始时传送带的速度大于物体的速度,故滑动摩擦力沿斜面向下,故物体的加速度a1=gsinθ+μgcosθ,当物体的速度等于传送带的速度时物体的加速度为gsinθ,此后物体的速度大于传送带的速度,物体所受的摩擦力沿斜面向上,根据μ<tanθ可得sinθ>μcosθ,故mgsinθ>μmgcosθ,即重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力,所以物体的加速度a2=gsinθ﹣μgcosθ;故a1>a2;速度图象的斜率等于物体的加速度,故速度相同后速度图象的斜率将减小.故D正确.故选D.3.【解答】解:A、对于匀变速直线运动,某段时间平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故,由于初速度为零,故在中间时刻的速度等于末速度的一半,故A 错误;B、对于匀变速直线运动,中间位置速度,由于初速度为零,故,故B错误;C、设总位移为x,前一半位移所用的时间为,全程时间,故后一半位移时间为(﹣1),故前一半位移所用的时间与后一半位移所用的时间之差小于全程时间的一半,故C错误;D、设全程时间为t,后一半时间通过的位移与前一半时间的位移之差为:△x=a ()2=;全程位移为,故后一半时间通过的位移与前一半时间的位移之差等于全程的一半,故D正确;故选D.4.【解答】解:设∠abc=α,则ab=bccosα=2Rcosα小环在ab上运动时的加速度a1=gcosα根据S=at12带入数据可得2Rcosα=gcosαt12滑环A从a点到达b点的时间t1=2同理滑环从c点到d点的时间t2=2小球从b到c的运动根据S=V0t3﹣gt32即2R=t3﹣gt32解得运动的时间t3=2所以t1=t2=t3.故选A.5.【解答】解:根据题意可知合力随时间周期性变化,故根据牛顿第二定律F=ma可得物体的加速度a=,故在0﹣1s内物体做加速度为a1匀加速直线运动,在1﹣2s内物体做加速度为a2的匀减速直线运动,由于F1=﹣F2故a1=﹣a2≠0.故B错误.由于加速度图象与时间轴围成的面积等于物体速度的变化量,而物体的初速度为0,加速度a大于零,故物体运动的方向保持不变,即一直向前运动.故A、D 错误.由于a1=﹣a2,故0﹣1s内增加的速度等于1﹣2s内减少的速度.故第2s末物体的速度等于t=0时的速度.即第二秒末物体的速度为0.同理t=4s时物体运动速度为零.故C正确.故选C.二.多选题(共7小题)6.【解答】解:设三个对应时刻的速度分别为v1、v2、v3,有:v2﹣v1=△v1,v3﹣v2=△v2,因为两段位移对应时间之比为2:1,加速度不变,则△v1=2△v2,根据速度位移公式得,,,则有:,整理得,,解得,则,根据速度位移公式得,a===,故CD正确,A、B 错误.故选:CD.7.【解答】解:对于前一半路程,有①对于后一半路程,有②由①②解得在中间时刻时的速度为又由于故根据不等式,可知=≥0(当v1=v2时取等号)当物体做匀速直线运动时,v1=v2,故C正确;当物体做匀加速直线运动或匀减速直线运动时,有v1>v2,故A正确,B正确,D错误;故选:ABC.8.【解答】解:1.若v1=v2,小物体P可能受到的静摩擦力等于绳的拉力,一直相对传送带静止匀速向右运动,若最大静摩擦力小于绳的拉力,则小物体P先向右匀减速运动,减速到零后反向匀加速直到离开传送带,由牛顿第二定律知m Q g﹣μm P g=(m Q+m P)a,加速度不变,故A正确;2.若v1>v2,小物体P先向右匀加速直线运动,由牛顿第二定律知μm P g﹣m Q g=(m Q+m P)a,到小物体P加速到与传送带速度v1相等后匀速,故B选项可能;3.若v1<v2,小物体P先向右匀减速直线运动,由牛顿第二定律知m Q g﹣μm P g=(m Q+m P)a1,到小物体P减速到与传送带速度v1相等后,若最大静摩擦力大于或等于绳的拉力,继续向右匀速运动,A选项正确,若最大静摩擦力小于绳的拉力,继续向右减速但滑动摩擦力方向改向,此时匀减速运动的加速度为m Q g+μm P g=(m Q+m P)a2,到减速为零后,又反向以a2加速度匀加速向左运动,而a2>a1,故C选项正确,D选项错误.故选:ABC9.【解答】解:A、物块以8m/s速度紧靠A出发,物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次,故路程可能为16m,也可能为20m,但位移运动是4m,故A错误;B、物体每次与挡板碰撞后都是原速率返回,可以将整个过程看作匀减速率直线运动,根据速度位移关系公式,有解得故B正确;C、根据速度时间关系公式,有故C正确;D、平均速率等于路程除以时间,故故D正确;故选:BCD.10.【解答】解:A、撤除拉力后两物体的速度图象平行,故加速度大小相等,即a1=a2=μg=1m/s2∴μ1=μ2=0.1,对用相同的水平拉力F同时分别作用于物体A和B上,根据v﹣t图象知道a的加速度a1′=m/s2,b的加速度a2′=m/s2,根据牛顿第二定律得:F﹣μmg=mam=,所以m1<m2,故A正确.B、根据v﹣t图象中图形与时间轴所包围的面积求得位移,t=3s时,物体A位移大于B的位移,故B错误.C、在拉力F作用下,物体A位移小于于B的位移,水平拉力F相同,所以拉力F对物体A所做的功较少,故C错误.D、物体A的最大速度是物体B的最大速度的倍,所以拉力F对物体A的最大瞬时功率是对物体B最大瞬时功率的倍,故D正确.故选AD.11.【解答】解:由图可知1、2之间的距离为H1=2d,2、3之间的距离为H2=3d,3、4之间的距离为H3=4d,4、5之间的距离为H4=5d.由于△H=H4﹣H3=H3﹣H2=H2﹣H1=d即在连续相等的时间内物体的位移差等于恒量,故根据△H=aT2可得物体的加速度a==故C正确.若位置“1”是小球释放的初始位置,则有H1==H2==故有=显然与已知相矛盾,故位置“1”不是小球释放的初始位置.故A错误.因为位置“3”所处的时刻是位置“2”和位置“4”所处的时刻的中点时刻,故v3==故B正确.根据v t=v0+at可得小球在位置“5”的速度大小为v5=v3+at=+×2T=故D正确.故选B、C、D.12.【解答】解:A:先来做相遇点的判定由于A球是先上后下的运动,在重力作用下,其速率先减小,后增大,回到b点是由机械能守恒可以知道其速率仍是v0,所以其平均速率是小于v0的,而B的速率是先增大再减小,同理知道它到b点的速率也是v0,则其平均速率就大于v0,因此可以知道,在相等的时间内,A的路程一定小于B的路程,因此可以知道相遇时应该在ab的上方,故A正确.B:由A的分析知道此项错.C:相遇点在ab的上方,由机械能守恒可以知道上方的重力势能大,所以动能就小,因此AB速率相等且小于v0.D:由C的分析知道D正确.故选A,D三.解答题(共11小题)13.【解答】解:如果A车能追上B车,则一定在F赛道追上,A车运动到F赛道所用时间:此时B车的速度大于A车的速度,故一定不能追上A车位于F赛道时,AB间的最小距离为当A车位于E赛道时,设经过时间t,二者距离最短,有:x A=v A t'代入数据得:,将上式对t’求导,得:(△x2)′=50t3+50t﹣100分析单调性可得当t'=1s时导数值为0,函数值最小.即:△x'有最小值,故AB两车经1s距离最短,最短距离为14.【解答】解:(1)设加速运动时木箱的最大加速度为a m,则有:μmg=ma m解得:a m=μg=5m/s2由v=at1得,速度达到6m/s所用时间:t1===1.2s(2)对平板车,由v=at得:t′===1s,即平板车经t′=1s速度达到6m/s,则在t″=0.2s的时间平板车匀速运动,这一过程车总共前进:s1=+vt″==4.2m木箱前进:s2===3.6m则木箱相对车后退△s=s1﹣s2=0.6m.故木箱离驾驶室后端距离为0.6+1.5=2.1m.(3)刹车时木箱离驾驶室s=2.1m,设木箱至少要前进s3距离才能停下,则:==3.6m汽车刹车时间为t2,则s3﹣=s解得:t2=0.5s答:(1)木箱速度达到v=6m/s时,所需要的时间为1.2s;(2)木箱在平板车上的位置离驾驶室后端距离为2.1m;(3)刹车时间t′至少应为0.5s.15.【解答】解:对平板,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°,故滑块在平板上滑动时,平板静止不动.对滑块:在薄板上滑行时加速度a1=gsin37°=6m/s2,到达B点时速度v=滑块由B至C时的加速度a2=gsin37°﹣μgcos37°=2m/s2,设滑块由B至C所用时间为t,则L BC=vt+,代入解得t=1s对平板,滑块滑离后才开始运动,加速度a=gsin37°﹣μgcos37°=2m/s2,设滑至C 端所用时间为t',则L BC=,解得t滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为△t=t′﹣t=(﹣1)s答:滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为(﹣1)s.16.【解答】解:(1)表演者开始静卧于h=0处,再打开气流,受到向上的风力和重力作用,先向上做加速运动.由图知,v2(v为风速)减小,风力F=0.06v2,则风力减小,故表演者的加速度加速度减小.当风力小于重力时,表演者做减速运动,加速度增大,故先向上做加速度减小的变加速运动,后向上做加速度增大的减速运动,到达最高点时速度为零.(2)由图2可知v2=1.2×104﹣500h则风力F=0.06v2=7.2×102﹣30h当表演者在上升过程中的最大速度v m时有F=mg代入数据得h1=4m.(2)对表演者,由动能定理得W F﹣mgh2=0因W F与h成线性关系,风力做功由F=0.06v2=7.2×102﹣30h得h=0时,F0=7.2×102Nh=h2时,F h2=7.2×102﹣30h2,m=60kg代入数据化解得h2=8m(3)当应急电源接通后以风洞以最大风速运行时滞后时间最长,表演者减速的加速度为=2m/s2表演者从最高处到落地过程有H=代入数据化简得:≈0.52s.答:(1)设想:表演者开始静卧于h=0处,再打开气流,表演者先向上做加速度减小的变加速运动,后向上做加速度增大的减速运动,到达最高点时速度为零.(2)表演者上升达最大速度时的高度h1是4m.(3)表演者上升的最大高度h2是8m.(4)留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间t m是0.52s.17.【解答】解:(1)小球离开小车后做自由落体运动,设下落时间为t,则,h=解得:t=;(2)分两种情况讨论:①平板车向右做匀减速运动的某一时刻,小球从左端A离开小车.当小球在车左端时,车向右的位移,车向左的加速度为,车向右的速度,小球离开车的左端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车的速度为v2=v1﹣at,联立解得车的速度;②平板车先向右做匀减速运动,然后向左做匀加速运动的某一时刻,小球从右端B离开车.当小球在车右端时,车向左的位移,车向左的加速度仍为,车向左的速度小球离开车的右端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车向左的速度v4=v3+at,联立解得车向左的速度.答:(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间为;(2)当平板车向右做匀减速运动的某一时刻小球从左端A离开小车时,小车速度为;当平板车先向右做匀减速运动,然后向左做匀加速运动的某一时刻,小球从右端B离开车时,小车的速度为.18.【解答】解:(1)煤块从A处无初速度放在传送带上以后,将在摩擦力作用下做匀加速运动,若一直做匀加速直线运动,整个过程的平均速度小于等于,因为>,这表明煤块从A到B先做匀加速运动,后做匀速运动.设煤块做匀加速运动的加速度为a,加速的时间为t1,相对地面通过的位移为x,则有v=at1,x=,x+v(t﹣t1)=L.数值代入得a=1 m/s2.(2)当煤块的速度达到2m/s时,煤块的位移.煤块运行的时间.此时传送带的位移x2=vt=2×2m=4m.则煤块相对于传送带的位移△x=x2﹣x1=2m.所以痕迹的长度为2m.(3)要使煤块从A到B得时间最短,须使它始终做匀加速直线运动,至B点时速度为运送时间最短所对应的皮带运行的最小速度.由v2=2aL,得v=.故煤块以最短时间到达B时传送带的最小速度为.19.【解答】解:(1)设小车的加速度为a,以地面为参考系,绳断时为计时起点和坐标原点,则滑块以v=3a做匀速运动,车以v0=3a做加速度为a的匀加速运动.头2s内:x车=v0t+=8a ①x物=v0t=6a ②根据题意:x车﹣x物=2 ③联系①②③得:a=1m/s2设滑块离开车尾时小车速度为v',最后2s内:x车′==2v′﹣2④x物′=3a×2=6 ⑤又:x车′﹣x物′=5 ⑥联立④⑤⑥得:v′=6.5m/s滑块在小车上滑行时间t==3.5s 小车底板长L==6.125m(2)小滑块相对于地面移动的距离x=a×32+vt=15m答:(1)小车底板长是6.125m.(2)从小车开始运动到小滑块离开车尾,小滑块相对于地面移动的距离是15m.20.【解答】解:小球第一次落地时速度为v0==10m/s由题小球第2,3,4…(n+1)次落地时速度分别为v1=v2=v3=…v n=小球第1下落时间为t0==1s小球从第1次与地面相撞到第2次与地面相撞经过的时间为t1===2×s小球从第2次与地面相撞到第3次与地面相撞经过的时间为t2==2×s小球从第3次与地面相撞到第4次与地面相撞经过的时间为t3==2×s…由数学归纳推理得小球从第n次与地面相撞到第(n+1)次与地面相撞经过的时间为t n=2×所以小球运动的总时间为t=t1+t2+t3+…+t n=1s+2×(()+()2+()3+…+()n)s=1s+2×s=8s答:小球从开始下落到停止运动所经过的时间是8s.21.【解答】解:(1)设木板和物块的加速度分别为a和a',在t时刻木板和物块的速度分别为v t和v t′,木板和物块之间摩擦力的大小为f,依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得:对物块f=ma'①f=μmg②③对木板F﹣f=2ma④⑤由①②③④⑤式与题中所给条件得v1=4m/s,v1.5=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/s⑥v′2=4m/s,v′3=4m/s⑦(2)由⑥⑦式得到物块与木板运动的v﹣t图象,如图所示.在0~3s内物块相对于木板的距离△s等于木板和物块v﹣t图线下的面积之差,即图中带阴影的四边形面积,该四边形由两个三角形组成,上面的三角形面积为0.25m,下面的三角形面积为2m,因此△s=2.25 m答:(1)1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度分别为:v1=4m/s,v1.5=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/s,v′2=4m/s,v′3=4m/s;(2)在同一坐标系中0~3s内木板和物块的v﹣t图象如图所示,0~3s内物块相对于木板滑过的距离为2.25m.22.【解答】解:(1)物体沿曲面下滑的过程中机械能守恒,mgH=解得物体滑到底端时的速度=4.0 m/s(2)以地面为参照系,物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零,物体的加速度大小为:a==1.0m/s2物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零,向右的位移=8.0 m>6.0 m,表明物体将从右边离开传送带.(3)以地面为参考系,若两皮带轮间的距离足够大,则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零,后向左做匀加速运动,直到速度与传送带速度v相等后与传送带相对静止,从传送带左端掉下,其间物体的加速度大小和方向都不变,加速度大小a==1.0m/s2取向右为正方向,从物体滑上传送带到与传送带相对静止的过程中,物体发生的位移=3.5 m物体运动的时间为t==7.0 s。
高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯开始闪烁,已知绿灯闪烁3秒后将转为红灯.请问:(1)若甲车在绿灯开始闪烁时刹车,要使车在绿灯闪烁的3秒时间内停下来且刹车距离不得大于18m,则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少?(2)若甲、乙车均以v0=15m/s的速度驶向路口,乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间△t2=0.4s,反应时间内视为匀速运动).已知甲车、乙车紧急刹车时的加速度大小分别为a1=5m/s2、a2=6m/s2 .若甲车司机看到绿灯开始闪烁时车头距停车线L=30m,要避免闯红灯,他的反应时间△t1不能超过多少?为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车刹车前之间的距离s0至少多大?【答案】(1)(2)【解析】(1)设在满足条件的情况下,甲车的最大行驶速度为v1根据平均速度与位移关系得:所以有:v1=12m/s(2)对甲车有v0△t1+=L代入数据得:△t1=0.5s当甲、乙两车速度相等时,设乙车减速运动的时间为t,即:v0-a2t=v0-a1(t+△t2)解得:t=2s则v=v0-a2t=3m/s此时,甲车的位移为:乙车的位移为:s2=v0△t2+=24m故刹车前甲、乙两车之间的距离至少为:s0=s2-s1=2.4m.点睛:解决追及相遇问题关键在于明确两个物体的相互关系;重点在于分析两物体在相等时间内能否到达相同的空间位置及临界条件的分析;必要时可先画出速度-时间图象进行分析.2.如图甲所示,质量m=8kg的物体在水平面上向右做直线运动。
过a点时给物体作用一个水平向右的恒力F并开始计时,在4s末撤去水平力F.选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v﹣t图象如图乙所示。
(取重力加速度为10m/s2)求:(1)8s 末物体离a 点的距离 (2)撤去F 后物体的加速度(3)力F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ。
高中物理直线运动题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m ,如图(a )所示.0t =时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至1t s =时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s 时间内小物块的v t -图线如图(b )所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10m/s 2.求(1)木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ; (2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离.【答案】(1)10.1μ=20.4μ=(2)6m (3)6.5m 【解析】(1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v 4m/s = 碰撞后木板速度水平向左,大小也是v 4m/s =木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有24/0/1m s m sg sμ-=解得20.4μ=木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间1t s =,位移 4.5x m =,末速度v 4m/s = 其逆运动则为匀加速直线运动可得212x vt at =+ 带入可得21/a m s =木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即1g a μ= 可得10.1μ=(2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214/3a m s =对滑块,则有加速度224/a m s =滑块速度先减小到0,此时碰后时间为11t s = 此时,木板向左的位移为2111111023x vt a t m =-=末速度18/3v m s =滑块向右位移214/022m s x t m +== 此后,木块开始向左加速,加速度仍为224/a m s =木块继续减速,加速度仍为214/3a m s =假设又经历2t 二者速度相等,则有22112a t v a t =- 解得20.5t s =此过程,木板位移2312121726x v t a t m =-=末速度31122/v v a t m s =-= 滑块位移24221122x a t m == 此后木块和木板一起匀减速.二者的相对位移最大为13246x x x x x m ∆=++-= 滑块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为6m(3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度211/a g m s μ==位移23522v x m a==所以木板右端离墙壁最远的距离为135 6.5x x x m ++= 【考点定位】牛顿运动定律【名师点睛】分阶段分析,环环相扣,前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态,认真沉着,不急不躁2.质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F ,其运动的图象如图所示取m/s 2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数; (2)水平推力F 的大小; (3)s 内物体运动位移的大小.【答案】(1)0.2;(2)5.6N ;(3)56m 。
高中物理高考物理直线运动解题技巧解说及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.高铁被誉为中国新四大发明之一.因高铁的运转速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等.在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288km/h 的速度匀速行驶,列车长忽然接到通知,前面 x0=5km 处道路出现异样,需要减速泊车.列车长接到通知后,经过t l=2.5s 将制动风翼翻开,高铁列车获取a2的均匀制动加快度减速,减速t2=40s后,列车1 =0.5m/s长再将电磁制动系统翻开,结果列车在距离异样处500m 的地方停下来.(1)求列车长翻开电磁制动系统时,列车的速度多大?(2)求制动风翼和电磁制动系统都翻开时,列车的均匀制动加快度a2是多大?【答案】( 1) 60m/s (2) 1.2m/s 2【分析】【剖析】(1)依据速度时间关系求解列车长翻开电磁制动系统时列车的速度;(2)依据运动公式列式求解翻开电磁制动后翻开电磁制动后列车行驶的距离,依据速度位移关系求解列车的均匀制动加快度.【详解】(1)翻开制动风翼时,列车的加快度为a1=0.5m/s2,设经过t2=40s 时,列车的速度为v1,则 v1 =v0-a1t 2=60m/s.(2)列车长接到通知后,经过 t 1=2.5s,列车行驶的距离 x1=v0t1 =200m 翻开制动风翼到翻开电磁制动系统的过程中,列车行驶的距离x2=2800m翻开电磁制动后,行驶的距离x3= x0- x1 - x2=1500m ;2.2018 年 12 月 8 日 2 时 23 分,嫦娥四号探测器成功发射,开启了人类登岸月球反面的探月新征程,距离2020 年实现载人登月更近一步,若你经过努力学习、勤苦训练有幸成为中国登月第一人,而你为了测定月球表面邻近的重力加快度进行了以下实验:在月球表面上空让一个小球由静止开始自由着落,测出着落高度h 20m时,着落的时间正好为t5s ,则:(1)月球表面的重力加快度g月为多大?(2)小球着落过程中,最先 2s 内和最后 2s 内的位移之比为多大?【答案】 1.6 m/s 21:4【分析】【详解】( 1)由 h = 1g 月 t 2得: 20= 122 2g 月 ×5解得: g 月= 1.6m/ s 2(2)小球着落过程中的 5s 内,每 1s 内的位移之比为 1:3:5:7:9 ,则最先 2s 内和最后 2s 内的位移之比为:( 1+3):( 7+9) =1:4.3. 在平直公路上,一汽车的速度为 15m/s 。
高中物理必修1匀变速直线运动难题(含答案解析)难题一小明以匀速直线运动的方式前进,开始的时间为 t=0s,起始位置为 x=0m。
他在 t=10s 的时候处于位置 x=20m,而在t=20s 的时候又回到了起点 x=0m。
请问他的平均速度和平均加速度分别是多少?解析我们知道,平均速度可以通过速度和时间的比值来计算。
在这个问题中,小明在 t=10s 时的位置是 x=20m,在 t=20s 时又回到了起点 x=0m,所以他的位移是Δx=20m-0m=20m。
因此,平均速度可以通过位移和时间的比值来计算:平均速度= Δx/Δt = 20m / 20s = 1m/s另外,平均速度也可以通过起点速度和末尾速度的平均值来计算。
在这个情况下,小明的起点速度为 0m/s,末尾速度为 0m/s。
所以平均速度为:平均速度 = (起点速度 + 末尾速度) / 2 = (0m/s + 0m/s) / 2 = 0m/s因为小明是以匀速直线运动的方式前进,所以他的平均速度和平均加速度都是 1m/s 和 0m/s²。
难题二小张以初速度 u=10m/s 在直线上做匀加速直线运动,加速度 a=2m/s²。
请问小张在经过 t=5s 的时间后,他所走的总距离是多少?解析我们知道在匀加速直线运动中,位移可以通过速度、时间和加速度的关系来计算。
在这个问题中,小张的初速度为u=10m/s,加速度为 a=2m/s²,时间为 t=5s。
所以小张在经过 t=5s 的时间后的速度可以通过以下公式计算:末尾速度 v = u + at = 10m/s + 2m/s² * 5s = 20m/s接下来,我们可以使用以下公式计算小张在经过 t=5s 的时间后所走的位移:位移Δx = ut + (1/2)at² = 10m/s * 5s + (1/2) * 2m/s² * (5s)² = 50m + 50m = 100m所以小张在经过 t=5s 的时间后所走的总距离是 100m。
匀变速直线运动的规律及应用【基础知识】1.匀变速直线运动:在任意相等的时间内相等的直线运动,即恒定的变速直线运动.2.匀变速直线运动规律(基本公式)(1).速度公式:v=(2).位移公式:x=(3).速度平方公式:(4).位移、平均速度关系式:x=3.匀变速直线运动中的几个重要推论:(1).在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量,即:sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=…=sN-sN-1=Δs = .(此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)进一步推论:s n+m-s n=,其中s n、s n+m分别表示第n段和第(n+m)段相等时间内的位移,T为相等时间间隔.(2).某段时间内的平均速度,等于该段时间的的瞬时速度,即。
(3).某段位移中点的瞬时速度等于初速度v0和末速度v ,即v s/2=。
4.初速度为零的匀加速直线运动的一些推论(设T为等分时间间隔):1.1T末,2T末,3T末,……瞬时速度之比为:v1∶v2∶v3∶…∶vn=。
2.1T内,2T内,3T内…位移之比为:s1∶s2∶s3∶…∶sn=。
3.第一个T内,第二个T内,第三个T内,…第N个T内的位移之比为:sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN =。
4.从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为:t1∶t2∶t3∶…∶tn=.二、求解匀变速直线运动问题常见方法※应用匀变速直线运动规律应注意的问题1.正负号的规定:匀变速直线运动的基本公式均是矢量式,应用时要注意各物理量的符号,一般情况下,我们规定初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值.2.匀变速直线运动:物体先做匀减速直线运动,减速为零后又反向做匀加速直线运动,全程加速度不变,对这种情况可以将全程看做匀减速直线运动,应用基本公式求解.3.刹车类问题:匀减速直线运动,要注意减速为零后停止,加速度变为零的实际情况,如刹车问题,注意题目给定的时间若大于刹车时间,计算时应以刹车时间为准.【课堂精讲】题型一、运动图像问题1、运动图像的物理意义两个图像:即位移—时间图像与速度—时间图像。
微专题一应用匀变速直线运动的规律处理纸带问题必备知识基础练进阶训练第一层知识点一逐差法计算加速度1。
某同学利用如图所示的装置研究匀变速直线运动时,记录了下列实验步骤.A.把一条细绳拴在小车上,使细绳绕过滑轮,下边挂上合适的槽码.把纸带穿过计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面B.把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面.把计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路C.把小车停在靠近计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源D.换上新纸带,重复操作三次(1)合理操作顺序是________.(填写步骤前面的字母)电火花计时器使用频率f=50 Hz的交流电.在小车做匀变速直线运动过程中得到的纸带上,舍去前面较为密集的点,每隔4个计时点取一个计数点,测得相邻计数点间距离为x1=7。
05 cm、x2=7。
68 cm、x3=8。
33 cm、x4=8。
95 cm、x5=9.61 cm、x6=10.26 cm,如图所示.(2)相邻计数点间的时间间隔为________ s。
(3)打下A点时小车瞬时速度的大小为________ m/s;小车运动加速度的大小为________ m/s2.(计算结果保留两位有效数字)2.实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带(左端与小车相连),图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0。
1 s。
(1)根据纸带可判定小车做________运动.(2)根据纸带计算B点瞬时速度v B=________,小车运动的加速度a=________.3.某同学利用如图所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图所示.打点计时器电源的频率为50 Hz。
专题01 匀变速直线运动1、物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度,速度计算公式为:速度=时间路程,即t s v =,单位是m/s 。
初中还有很多这样定义的物理量,如m V ρ=、F p S =、W P t =、mQ q =等,这种定义物理量的方法叫做比值定义法。
我们在高中物理当中也有很多这样定义的物理量,如:把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度(注:速度的变化量用v ∆表示,它等于前后两故速度之差;加速度用字母a 表示,国际单位是2/s m ).由加速度的定义可知: (1)加速度的定义公式为a =.(2)若一个物体开始运动的速度为2m/s,经过5s 后它的速度变为8m/s,则这个物体在5s 内的速度变化量为v ∆=m/s 。
(3)若问题(2)中的物体做匀变速直线运动(单位时间内速度的变化量相等),求出物体的加速度大小为a =2/s m 。
解析:(1)由题意可得加速度的定义式为t v a ∆∆=(2)根据题意,这5s 的初速度为2m/s ,末速度为8m/s ,所以s m s m s m v v v /6/2/812=-=-=∆(初中不考虑方向性问题)(3)由t va ∆∆=可得这5s 内的加速度为t v a ∆∆=2/2.1s5m/s 6s m == 答案:(1)tv a ∆∆=;(2)s m /6;(3)2/2.1s m2、已知物体做匀加速直线运动的路程时间关系式2021at t v s +=,某时刻的速度表达式为at v v t +=0.其中0v 是初速度,a 称为加速度,表示物体单位时间内速度的变化量叫做加速度(速度的变化量用v ∆表示,它等于前后两次速度之差),即加速度t v vt v a t 0-=∆∆=(t v 表示t 段时间内的末速度).某次滑雪比赛中,某滑雪运动员不借助滑雪杖,以加速度1a ,由静止从坡顶匀加速滑下,测得20s 时的速度为s m /20,50s 时到达坡底,又以加速度2a 沿水平面匀减速运动25s 后停止。
高中物理专题汇编直线运动(一)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.跳伞运动员做低空跳伞表演,当直升机悬停在离地面224m 高时,运动员离开飞机作自由落体运动,运动了5s 后,打开降落伞,展伞后运动员减速下降至地面,若运动员落地速度为5m/s ,取210/g m s =,求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间. 【答案】212.5?m/s a =; 3.6t s = 【解析】运动员做自由落体运动的位移为221110512522h gt m m ==⨯⨯= 打开降落伞时的速度为:1105/50/v gt m s m s ==⨯=匀减速下降过程有:22122()v v a H h -=-将v 2=5 m/s 、H =224 m 代入上式,求得:a=12.5m/s 2 减速运动的时间为:125053.6?12.5v v t s s a --===2.如图所示,某次滑雪训练,运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力84N F =而从静止向前滑行,其作用时间为1 1.0s t =,撤除水平推力F 后经过2 2.0s t =,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备的总质量为60kg m =,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f 12N F =,求:(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移大小. (2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离.【答案】(1)1.2m/s 0.6m ; (2)5.2m 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据牛顿第二定律得1f F F ma -=运动员利用滑雪杖获得的加速度为21 1.2m /s a =第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小111 1.2 1.0m /s 1.2m /s v a t ==⨯=位移211110.6m 2x a t == (2)运动员停止使用滑雪杖后,加速度大小为220.2m /s f F a m==第二次利用滑雪杖获得的速度大小2v ,则2221112v v a x -=第二次撤除水平推力后滑行的最大距离22222v x a =解得2 5.2m x =3.如图甲所示,长为4m 的水平轨道AB 与半径为R=0.6m 的竖直半圆弧轨道BC 在B 处相连接,有一质量为1kg 的滑块(大小不计),从A 处由静止开始受水平向右的力F 作用,F 的大小随位移变化关系如图乙所示,滑块与AB 间动摩擦因数为0.25,与BC 间的动摩擦因数未知,取g =l0m/s 2.求:(1)滑块到达B 处时的速度大小;(2)滑块在水平轨道AB 上运动前2m 过程中所需的时间;(3)若滑块到达B 点时撤去力F ,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能达到最高点C ,则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少. 【答案】(1)210/m s (2835s (3)5J 【解析】试题分析: (1)对滑块从A 到B 的过程,由动能定理得F 1x 1-F 3x 3-μmgx =12mv B 2得v B =10m/s . (2)在前2 m 内,由牛顿第二定律得F1-μmg=ma 且x1=12at12解得t1=835s.(3)当滑块恰好能到达最高点C时,有mg=m2 C v R对滑块从B到C的过程,由动能定理得W-mg×2R=12mv C2-12mv B2代入数值得W=-5 J即克服摩擦力做的功为5 J.考点:动能定理;牛顿第二定律4.如图所示,在光滑的水平地面上,相距L=10 m的A、B两个小球均以v0=10 m/s向右运动,随后两球相继滑上倾角为30°的足够长的光滑斜坡,地面与斜坡平滑连接,取g=10 m/s2.求:A球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇.【答案】2.5s【解析】试题分析:设A球滑上斜坡后经过t1时间B球再滑上斜坡,则有:1sA球滑上斜坡后加速度m/s2设此时A球向上运动的位移为,则m此时A球速度m/sB球滑上斜坡时,加速度与A相同,以A为参考系,B相对于A以m/s做匀速运动,设再经过时间它们相遇,有:s则相遇时间s考点:本题考查了运动学公式的应用5.(8分)一个质量为1500 kg行星探测器从某行星表面竖直升空,发射时发动机推力恒定,发射升空后8 s末,发动机突然间发生故障而关闭;如图所示为探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象;已知该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化;求:(1)探测器在行星表面上升达到的最大高度;(2)探测器落回出发点时的速度;(3)探测器发动机正常工作时的推力。
【答案】(1)768 m;(2)(3)【解析】试题分析:(1)0~24 s内一直处于上升阶段,H=×24×64 m=768m(2)8s末发动机关闭,此后探测器只受重力作用,g==m/s2="4" m/s2探测器返回地面过程有得(3)上升阶段加速度:a=8m/s2由得,考点:v-t图线;牛顿第二定律.6.我国ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称.汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以v0=15m/s朝收费站正常沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在收费线中心线前10m处正好匀减速至v=5m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v0正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v0正常行驶.设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2,求:(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;(2)汽车过ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少.【答案】(1)210m(2)27s【解析】试题分析:(1)汽车过ETC通道:减速过程有:,解得加速过程与减速过程位移相等,则有:解得:(2)汽车过ETC通道的减速过程有:得总时间为:汽车过人工收费通道有:,x2=225m所以二者的位移差为:△=x2﹣x1=225m﹣210m=15m.(1分)则有:27s考点:考查了匀变速直线运动规律的应用【名师点睛】在分析匀变速直线运动问题时,由于这一块的公式较多,涉及的物理量较多,并且有时候涉及的过程也非常多,所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰,对给出的物理量所表示的含义明确,然后选择正确的公式分析解题7.两辆玩具小车在同一水平轨道上运动,在t=0时刻,甲车在乙车前面S0=4m的地方以速度v0=2m/s匀速行驶,此时乙车立即从静止开始做加速度a=1m/s2匀加速直线运动去追甲车,但乙车达到速度v m=3m/s后开始匀速运动.求:(1)从开始经过多长时间乙车落后甲车最远,这个距离是多少?(2)从开始经过多长时间乙车追上甲车,此时乙车通过位移的大小是多少?【答案】(1)6m (2)21m【解析】【分析】(1)匀加速追匀速,二者同速时间距最大;(2)先判断乙车达到最大速度时两车的间距,再判断匀速追及阶段的时间即可.匀加速追及匀速运动物体时,二者同速时有最小间距.【详解】(1)当两车速度相等时相距最远,即v0=at0,故t0=2s;此时两车距离x=S0+v0t0-12at02解得x=6m;(2)先研究乙车从开始到速度达到v m时与甲车的距离.对乙车:v m=at1,2ax乙=v m2 ,对甲车:x甲=v0t1解得x 甲=6m ,x 乙=4.5m t 1=3sx 甲+S 0>x 乙,故乙车达到最大速度时未追上乙车,此时间距为△s =x 甲+S 0-x 乙=5.5m , 乙车还需要时间20 5.55.532m s t s s v v ∆===--, 故甲追上乙的时间t =t 1+t 2=3+5.5s =8.5s , 此时乙车的位移为X 总=x 乙+v m t 2=4.5+3×5.5m =21m ;8.第21届世界杯足球赛于2018年在俄罗斯境内举行,也是世界杯首次在东欧国家举行.在足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中.某足球场长90 m 、宽60 m ,如图所示.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12 m/s 的匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s 2.试求:(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大?(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球,他的启动过程可以视为初速度为0 ,加速度为2 m/s 2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8 m/s.该前锋队员至少经过多长时间能追上足球?(3)若该前锋队员追上足球后,又将足球以10m/s 的速度沿边线向前踢出,足球的运动仍视为加速度大小为2m/s 2的匀减速直线运动。
与此同时,由于体力的原因,该前锋队员以6m/s 的速度做匀速直线运动向前追赶足球,通过计算判断该前锋队员能否在足球出底线前追上。
【答案】(1) 36 m(2) 6.5 s (3)前锋队员不能在底线前追上足球 【解析】 【详解】(1)已知足球的初速度为v 1=12 m/s ,加速度大小为a 1=2 m/s 2,足球做匀减速运动的时间为运动位移为.(2)已知前锋队员的加速度为a 2=2 m/s 2,最大速度为v 2=8 m/s ,前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为,.之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移为x 3=v 2(t 1-t 2)=8×2 m =16 m由于x 2+x 3<x 1,故足球停止运动时,前锋队员还没有追上足球,然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球,由匀速运动公式得x1-(x2+x3)=v2t3,代入数据解得t3=0.5 s.前锋队员追上足球所用的时间t=t1+t3=6.5 s.(3)此时足球距底线的距离为:x4=45-x1=9m,速度为v3=10m/s足球运动到停止的位移为:所以,足球运动到底线时没停由公式,足球运动到底线的时间为:t4=1 s前锋队员在这段时间内匀速运动的位移:x3=vt4=6m<9m所以前锋队员不能在底线前追上足球.【点睛】解决本题的关键理清足球和运动员的位移关系,结合运动学公式灵活求解.由于是多过程问题,解答时需细心.9.如图,在倾角为=37°的足够长固定斜面底端,一质量m=1kg的小物块以某一初速度沿斜面上滑,一段时间后返回出发点。
物块上滑所用时间t1和下滑所用时间t2大小之比为t1:t2=1:取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
求:(1)物块由斜面底端上滑时的初速度v1与下滑到底端时的速度v2的大小之比;(2)物块和斜面之间的动摩擦因数;(3)若给物块施加一大小为N、方向与斜面成适当角度的力,使物块沿斜面向上加速运动,求加速度的最大值。