【物理】物理直线运动练习题20篇
- 格式:doc
- 大小:288.50 KB
- 文档页数:8
(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.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1(33333=-+= 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 ≥2.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m ,当落到离地面30m 的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g 取102/m s ,不计空气阻力. (1)求座舱下落的最大速度; (2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N 的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力. 【答案】(1)30m/s (2)5s .(3)75N . 【解析】试题分析:(1)v 2=2gh; v m =30m/s⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:2112h gt =t 1=3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t 2=2hv ==2s 所以座舱下落的总时间为:t =t 1+t 2=5s⑶对球,受重力mg 和手的支持力N 作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =mg 解得:N =0根据牛顿第三定律有:N′=N =0,即球对手的压力为零 在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =ma根据匀变速直线运动规律有:a =2202v h -=-15m/s 2解得:N =75N (2分)根据牛顿第三定律有:N′=N =75N ,即球对手的压力为75N 考点:牛顿第二及第三定律的应用3.如图,AB 是固定在竖直平面内半径R =1.25m 的1/4光滑圆弧轨道,OA 为其水平半径,圆弧轨道的最低处B 无缝对接足够长的水平轨道,将可视为质点的小球从轨道内表面最高点A 由静止释放.已知小球进入水平轨道后所受阻力为其重力的0.2倍,g 取10m/s 2.求:(1)小球经过B 点时的速率;(2)小球刚要到B 点时加速度的大小和方向; (3)小球过B 点后到停止的时间和位移大小.【答案】 (1)5 m/s (2)20m/s 2加速度方向沿B 点半径指向圆心(3)25s 6.25m 【解析】(1)小球从A 点释放滑至B 点,只有重力做功,机械能守恒:mgR=12mv B 2 解得v B =5m/s(2)小环刚要到B 点时,处于圆周运动过程中,222215/20/1.25B v a m s m s R ===加速度方向沿B 点半径指向圆心(3)小环过B 点后继续滑动到停止,可看做匀减速直线运动:0.2mg=ma 2, 解得a 2=2m/s 2222.5Bv t s a == 221 6.252s a t m ==4.质点从静止开始做匀加速直线运动,经4s 后速度达到,然后匀速运动了10s ,接着经5s 匀减速运动后静止求: (1)质点在加速运动阶段的加速度; (2)质点在第16s 末的速度; (3)质点整个运动过程的位移. 【答案】(1)5m/s 2 (2)12m/s (3)290m 【解析】 【分析】根据加速度的定义式得加速和减速运动阶段的加速度,根据匀变速运动的速度和位移公式求解。
匀变速直线运动的规律及例题一、基本概念:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。
也可定义为:沿着一条直线且加速度不变的直线运动,叫做匀变速直线运动。
在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动,即速度方向与加速度方向同向(即同号),则是加速运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动,即速度方向与加速度方向相反(即异号),则是减速运动。
二、基本公式:1.匀变速直线运动的规律2.匀变速直线运动的重要推论(1)任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差是一个恒量,即x 2-x 1=x 3-x 2=…=Δx = aT 2 或x n +k -x n = kaT 2 .(2)在一段时间t 内,中间时刻的瞬时速度v 等于这段时间的平均速度, 即2t v =20t v v v +==t x . (3)中间位移处的速度:2x v =2220t v v +. (4)初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律①t 末、2t 末、3t 末、…、nt 末瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n = 1∶2∶3∶…∶n .②t 内、2t 内、3t 内、…、nt 内位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n = 12∶22∶33∶…∶n 2 .③在连续相等的时间间隔内的位移之比为x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n = 1∶3∶5∶…∶(2n -1) .④经过连续相等位移所用时间之比为t Ⅰ∶t Ⅱ∶t Ⅲ∶…∶t n = )1(∶)23(∶)12(1 ----n n ∶.三、匀变速直线运动重要推论的理解及灵活运用对于匀变速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的七个推论,要学会从匀变速直线运动的基本公式推导出来并熟练掌握,这样有助于我们进一步加深对匀变速直线运动规律的理解;同时,巧妙地运用上述推论,可使求解过程简便快捷.求解匀变速直线运动的一般思路1.弄清题意,建立一幅物体运动的图景.为了直观形象,应尽可能地画出草图,并在图中标明一些位置和物理量.2.弄清研究对象,明确哪些量已知,哪些量未知,根据公式特点恰当地选用公式.3.利用匀速变直线运动的两个推论和初速度为零的匀加速直线运动的特点,往往能够使解题过程简化.4.如果题目涉及不同的运动过程,则应重点寻找各段运动的速度、位移、时间等方面的关系.四、例题【例1】物体以一定的初速度从A 点冲上固定的光滑的斜面,到达斜面最高点C 时速度恰好为零,如图所示.已知物体运动到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t ,求物体从B 运动到C 所用的时间.解法一:逆向思维法物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面.故x BC =221BC at , x AC =a (t +t BC )2/2,又x BC =x AC /4解得t BC =t解法二:比例法对于初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等的时间内通过的位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1)现在x BC ∶x AB =1∶3通过x AB 的时间为t ,故通过x BC 的时间t BC =t解法三:利用相似三角形面积之比等于对应边平方比的方法,作出v-t 图象, 如图所示.S △AOC /S △BDC =CO 2/CD 2且S △AOC =4S △BDC ,OD =t ,OC =t +t BC所以4/1=(t +t BC )2/2BC t ,解得t BC =t【思维提升】本题解法很多,通过对该题解法的挖掘,可以提高灵活应用匀变速直线运动规律和推论的能力、逆向思维的能力及灵活运用数学知识处理物理问题的能力.【例2】物体沿一直线运动,在t 时间内通过的位移为x ,它在中间位置21x 处的速度为v 1,在中间时刻21t 时的速度为v 2,则v 1和v 2的关系为 ( ) A.当物体做匀加速直线运动时,v 1>v 2 B.当物体做匀减速直线运动时,v 1>v 2C.当物体做匀速直线运动时,v 1=v 2D.当物体做匀减速直线运动时,v 1<v 2【解析】本题主要考查对中间时刻速度和中点位置速度的理解及比较.设物体运动的初速度为v 0,末速度为v t ,有202v v t -=2a•x ①222021x a v v ∙=- ② 由①②式解得v 1=2220t v v + ③ 由速度公式可求得v 2=(v 0+v t )/2 ④而③④两式,对匀加速、匀减速直线运动均成立.用数学方法可知,只要v 0≠v t ,必有v 1>v 2;当v 0=v t ,做匀速直线运动,必有v 1=v 2.所以,正确选项应为A 、B 、C.【答案】ABC【思维提升】解题时要注意:当推出v 1>v 2时假设物体做匀加速运动,不能主观地认为若物体做匀减速运动结果就是v 1<v 2.图像法更加方便!!【拓展2】一列火车由静止开始做匀加速直线运动,一个人站在第1节车厢前端的站台前观察,第1节车厢通过他历时2 s ,全部车厢通过他历时8 s ,忽略车厢之间的距离,车厢长度相等,求:(1)这列火车共有多少节车厢?(2)第9节车厢通过他所用的时间为多少?【解析】(1)根据做初速度为零的匀加速直线运动的物体,连续通过相等位移所用时间之比为1∶(2-1)∶(23-)∶…∶(1--n n )nn n t t 11)23()12(111=--++-+-+= 所以n182=,n =16,故这列火车共有16节车厢. (2)设第9节车厢通过他所用时间为t 9,则89191-=t t ,t 9=89-t 1=(6-24) s=0.34 s 【例3】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。
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.某次足球比赛中,攻方使用“边路突破,下底传中”的战术.如图,足球场长90m 、宽60m.前锋甲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匀减速直线运动,其初速度v 0=12m/s ,加速度大小a 0=2m/s 2.(1)甲踢出足球的同时沿边线向前追赶足球,设他做初速为零、加速度a 1=2m/s 2的匀加速直线运动,能达到的最大速度v m =8m/s.求他追上足球的最短时间.(2)若甲追上足球的瞬间将足球以某速度v 沿边线向前踢出,足球仍以a 0在地面上做匀减速直线运动;同时,甲的速度瞬间变为v 1=6 m/s ,紧接着他做匀速直线运动向前追赶足球,恰能在底线处追上足球传中,求v 的大小. 【答案】(1)t =6.5s (2)v =7.5m/s 【解析】 【分析】(1)根据速度时间公式求出运动员达到最大速度的时间和位移,然后运动员做匀速直线运动,结合位移关系求出追及的时间.(2)结合运动员和足球的位移关系,运用运动学公式求出前锋队员在底线追上足球时的速度. 【详解】(1)已知甲的加速度为22s 2m/a =,最大速度为28m/s v =,甲做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为:2228s 4s 2v t a === 22284m 16m 22v x t ==⨯= 之后甲做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移x 2=v m (t 1-t 0)=8×2m =16m 由于x 1+x 2 < x 0,故足球停止运动时,甲没有追上足球 甲继续以最大速度匀速运动追赶足球,则x 0-(x 1+x 2)=v m t 2 联立得:t 2=0.5s甲追上足球的时间t =t 0+t 2=6.5s (2)足球距底线的距离x 2=45-x 0=9m 设甲运动到底线的时间为t 3,则x 2=v 1t 3 足球在t 3时间内发生的位移2230312x vt a t =- 联立解得:v =7.5m/s【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.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/s2,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。
(物理)物理直线运动练习题20篇含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.甲、乙两车在某高速公路上沿直线同向而行,它们的v﹣t图象如图所示,若t=0时刻两车相距50m,求:(1)若t=0时,甲车在乙车前方,两车相遇的时间;(2)若t=0时,乙车在甲车前方,两车相距的最短距离。
【答案】(1) 6.9s (2) 40m【解析】(1)由图得,乙的加速度为:相遇时,对甲:x甲=v甲t对乙:由题意有:x乙=x甲+50联立解得:t=2(+1)s≈6.9s(2)分析知,当两车速度相等时距离最短,即为:t′=2s对甲:x甲′=v甲t′=10×2m=20m对乙:两车相距的最短距离为:答:(1)若t=0时,甲车在乙车前方,两车相遇的时间是6.9s;(2)若t=0时,乙车在甲车前方,两车相距的最短距离是40m。
点睛:在追及问题中当两车速度相等时两者之间的距离有最值,解此类题要根据速度之间的关系以及位移之间的关系求解即可。
2.某汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h,司机发现前方有障碍物时,立即采取紧急刹车,其制动过程中的加速度大小为5m/s2,假设司机的反应时间为0.50s,汽车制动过程中做匀变速直线运动。
求:(1)汽车制动8s后的速度是多少(2)汽车至少要前行多远才能停下来?【答案】(1)0(2)105m【解析】【详解】(1)选取初速度方向为正方向,有:v0=108km/h=30m/s,由v t=v0+at得汽车的制动时间为:003065t v v t s s a ---===,则汽车制动8s 后的速度是0; (2)在反应时间内汽车的位移:x 1=v 0t 0=15m ; 汽车的制动距离为:023*******t v v x t m m ++⨯=== . 则汽车至少要前行15m+90m=105m 才能停下来.【点睛】 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,注意汽车在反应时间内做匀速直线运动.3.如图所示,水平平台ab 长为20 m ,平台b 端与长度未知的特殊材料制成的斜面bc 连接,斜面倾角为30°.在平台b 端放上质量为5 kg 的物块,并给物块施加与水平方向成37°角的50 N 推力后,物块由静止开始运动.己知物块与平台间的动摩擦因数为0.4,重力加速度g =10 m/s 2,sin37°=0.6,求:(1)物块由a 运动到b 所用的时间;(2)若物块从a 端运动到P 点时撤掉推力,则物块刚好能从斜面b 端开始下滑,则aP 间的距离为多少?(物块在b 端无能量损失)(3)若物块与斜面间的动摩擦因数μbc =0.277+0.03L b ,式中L b 为物块在斜面上所处的位置离b 端的距离,在(2)中的情况下,物块沿斜面滑到什么位置时速度最大?【答案】(1)5s (2)14.3m (3)见解析【解析】试题分析:(1)根据牛顿运动定律求解加速度,根据位移时间关系知时间;(2)根据位移速度关系列方程求解;(3)物体沿斜面下滑的速度最大时,须加速度为0,根据受力分析列方程,结合物块与斜面间的动摩擦因数μbc =0.277+0.03L b 知斜面长度的临界值,从而讨论最大速度. 解:(1)受力分析知物体的加速度为a 1===1.6m/s 2x=a 1t 2解得a 到b 的时间为t==5s (2)物体从a 到p :=2a 1x 1物块由P 到b :=2a 2x 2a 2=μgx=x 1+x 2 解得ap 距离为x 1=14.3m(3)物体沿斜面下滑的速度最大时,须加速度为0,即a==0 μbc =0.277+0.03L b ,联立解得L b =10m因此如斜面长度L >10m ,则L b =10m 时速度最大;若斜面长度L≤10m ,则斜面最低点速度最大.答:(1)物块由a 运动到b 所用的时间为5s ;(2)若物块从a 端运动到P 点时撤掉推力,则物块刚好能从斜面b 端开始下滑,则间aP 的距离为14.3m ;(3)斜面长度L >10m ,则L b =10m 时速度最大;若斜面长度L≤10m ,则斜面最低点速度最大.【点评】本题考查的是牛顿第二定律及共点力平衡,但是由于涉及到动摩擦因数变化,增加了难度;故在分析时要注意物体沿斜面下滑的速度最大时,须加速度为0这个条件.4.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m ,当落到离地面30m 的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g 取102/m s ,不计空气阻力.(1)求座舱下落的最大速度;(2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N 的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力.【答案】(1)30m/s (2)5s .(3)75N .【解析】试题分析:(1)v 2=2gh;v m =30m/s⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:2112h gt =t 1=3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t 2=2hv ==2s所以座舱下落的总时间为:t =t 1+t 2=5s⑶对球,受重力mg 和手的支持力N 作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =mg解得:N =0根据牛顿第三定律有:N′=N =0,即球对手的压力为零在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =ma根据匀变速直线运动规律有:a =2202v h -=-15m/s 2 解得:N =75N (2分)根据牛顿第三定律有:N′=N =75N ,即球对手的压力为75N考点:牛顿第二及第三定律的应用5.杭黄高铁是连接杭州市和黄山市的高速铁路。
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.如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为0.2,小车足够长.求:(1)小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大?(2)经多长时间两者达到相同的速度?共同速度是多大?(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?(取g=10m/s2).【答案】(1)2m/s2,0.5m/s2(2)1s,2m/s(3)2.1m【解析】【分析】(1)利用牛顿第二定律求的各自的加速度;(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式以及两物体的速度相等列式子求出速度相等时的时间,在将时间代入速度时间的公式求出共同的速度;(3) 根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移,再求出小物块与小车一体运动时的位移即可.【详解】(1) 根据牛顿第二定律可得小物块的加速度:m/s2小车的加速度:m/s2(2)令两则的速度相等所用时间为t,则有:解得达到共同速度的时间:t=1s共同速度为:m/s(3) 在开始1s内小物块的位移m此时其速度:m/s在接下来的0.5s小物块与小车相对静止,一起做加速运动且加速度:m/s2这0.5s内的位移:m则小物块通过的总位移:m【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用,解决本题的关键理清小车和物块在整个过程中的运动情况,然后运用运动学公式求解.同时注意在研究过程中正确选择研究对象进行分析求解.2.为确保行车安全,高速公路不同路段限速不同,若有一段直行连接弯道的路段,如图所示,直行路段AB限速120km/h,弯道处限速60km/h.(1)一小车以120km/h的速度在直行道行驶,要在弯道B处减速至60km/h,已知该车制动的最大加速度为2.5m/s2,求减速过程需要的最短时间;(2)设驾驶员的操作反应时间与车辆的制动反应时间之和为2s(此时间内车辆匀速运动),驾驶员能辨认限速指示牌的距离为x0=100m,求限速指示牌P离弯道B的最小距离.【答案】(1)3.3s(2)125.6m【解析】【详解】(1)120 120km/h m/s3.6v==,6060km/h m/s3.6v==根据速度公式v=v0-at,加速度大小最大为2.5m/s2解得:t=3.3s;(2)反应期间做匀速直线运动,x1=v0t1=66.6m;匀减速的位移:2202v v ax-=解得:x=159m则x'=159+66.6-100m=125.6m.应该在弯道前125.6m距离处设置限速指示牌.3.高速公路上行驶的车辆速度很大,雾天易出现车辆连续相撞的事故。
高一物理上册物体的直线运动专项练习一、选择题(1~5题为单选题,6~10题为多选题)1.攀岩是一种考验人的意志的运动。
如图为一户外攀岩运动的场景和运动员的攀岩运动线路示意图,该运动员从起点A经B点,最终到达C,历时15分钟,据此图判断下列说法中正确的是( )A.图中的线路ABC表示的是运动员所走的位移B.线路总长度与运动员所用时间之比等于他的平均速度C.研究图中运动员在攀岩路线中的位置时,可以把他看成质点D.“15分钟”指的是时刻2.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,上面挂在轮边缘的是供乘客乘搭的座舱。
乘客坐在摩天轮的座舱里慢慢的往上转,可以从高处俯瞰四周景色。
设甲、乙两个同学国庆假日登上某摩天轮,分别坐在相邻的两个座舱里,在摩天轮旋转的过程中座椅始终是水平的。
则甲和乙之间的运动正确的描述是( )A.始终相对静止B.甲相对乙做匀速运动C.甲相对于乙的位置一直在变化D.甲乙在同一段时间内发生的位移一定相同3.某质点的位移随时间变化的关系式是:x=2t-3t2+4,x和t的单位分别是m 和s,则质点的初速度和加速度分别为( )A.2 m/s和3 m/s2 B.2 m/s和-3 m/s2 C.2 m/s和6 m/s2 D.2 m/s 和-6 m/s24.如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移-时间图象,图乙为质点c和d做直线运动的速度-时间图象,由图可知( )A.t1到t2时间内,a和b两质点间的距离先减小后增大B .t 1到t 2时间内,c 和d 两质点间的距离先增大后减小C .t 1到t 2时间内,b 和d 两个质点的运动方向发生改变D .t 1到t 2时间内,b 和d 两个质点的速率先减小后增大5.一辆汽车在平直公路上以速度v 0=9 m/s 匀速运动,由于刹车而做匀减速直线运动,加速度大小为a =2 m/s 2,下列说法正确的是( )A .汽车第6 s 末的速度大小为3 m/sB .汽车前6 s 内的位移为18 mC .汽车第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内的位移之比为4∶3∶2D .汽车第3 s 初的速度大小为3 m/s6.在物理学的探索和发现过程中,科学家们运用了许多研究方法。
八年级物理精编练习5.3直线运动习题(含答案)5.3直线运动习题一、基础训练1.一个物体做匀速直线运动,4s内通过20m的路程,那么它在2s的速度是( ) A.20m/s B.10m/s C.5m/s D.无法确定2.下列速度-时间图像中,表示匀速直线运动的是( )3.下列物体中可能作匀速直线运动的是()A.从楼上阳台掉下的砖头 B.草坪上滚动的球C.沿跑道滑行的飞机 D.沿平直轨道正常行驶的火车4. 物体在一条平直公路上运动,已知该物体在第1s内运动了2m,第2s内运动了4m,,第3s内运动了6m,第4s内运动了8m,以此类推,则物体在整个过程中()A.先做匀速直线运动,后做变速直线运动B.先做变速直线运动,后做匀速直线运动C.一定做变速直线运动D.一定做匀速直线运动5.一列队伍长50m,跑步速度是2.5m/s,队伍全部通过一个长100m的涵洞,需要的时间是 ( )A.60s B.50s C.40s D.20s6.物体沿直线运动,前一半时间的平均速度为30m/s,后一半时间的平均速度为20m/s,物体运动全程的平均速度为 ( )A.25m/s B.24m/s C.10m/s D.50m/s7.小明和小华在平直公路上进行骑自行车比赛,他们的速度和时间的关系如图所示,下列叙述正确的是()A.小明和小华在开赛后的4s内速度相同B.小明和小华都是由静止开始加速,后来速度相同C.开赛后4s内,小明和小华都在做加速直线运动,但按图示的速度,小华会输D.小明和小华后来都停止加速,但小华停止加速在先8.做变速直线运动的物体在5s内通过了10 m的路程,则它在前2 s内通过的路程是( )速度为,在接下来的5s内通过的路程为。
14. 甲、乙两车都做匀速直线运动,在相同的时间内它们所走的路程之比是5:1,则它们的速度之比是________。
15. 坐在行驶的汽车上的一名乘客,想估测前方隧道的长度.他在进、出隧道口时,分别看了一下手表,如图甲、乙所示,他留意到通过隧道时,汽车速度计的指针一直停在图丙所示的位置.由此可知汽车通过隧道所用时间为________,汽车作________运动,速度大小为________,此隧道长约________km.16. 在测量“小车的平均速度”实验中,某同学设计了如图所示的实验装置,小车由斜面的顶端由静止下滑,图中的圆圈内是小车到达A、B、C三点时电子表的显示(数字分别表示时、分、秒),则:AC段的平均速度v AC=__________m/s,AB段的平均速度v=__________BC段的平均速度v BC(选填“大于”、“等于”、AB“小于”)。
(物理)物理直线运动练习题20篇及解析一、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2.一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,即知三求二.3.高铁被誉为中国新四大发明之一.因高铁的运行速度快,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,列车长突然接到通知,前方x0=5km处道路出现异常,需要减速停车.列车长接到通知后,经过t l=2.5s 将制动风翼打开,高铁列车获得a1=0.5m/s2的平均制动加速度减速,减速t2=40s后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500m的地方停下来.(1)求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度多大?(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a2是多大?【答案】(1)60m/s(2)1.2m/s2【解析】【分析】(1)根据速度时间关系求解列车长打开电磁制动系统时列车的速度;(2)根据运动公式列式求解打开电磁制动后打开电磁制动后列车行驶的距离,根据速度位移关系求解列车的平均制动加速度.【详解】(1)打开制动风翼时,列车的加速度为a1=0.5m/s2,设经过t2=40s时,列车的速度为v1,则v1=v0-a1t2=60m/s.(2)列车长接到通知后,经过t1=2.5s,列车行驶的距离x1=v0t1=200m打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中,列车行驶的距离x2 =2800m打开电磁制动后,行驶的距离x3= x0- x1- x2=1500m;4.物体在斜坡顶端以1 m/s的初速度和0.5 m/s2的加速度沿斜坡向下作匀加速直线运动,已知斜坡长24米,求:(1) 物体滑到斜坡底端所用的时间.(2) 物体到达斜坡中点速度.m s【答案】(1)8s(213/【解析】【详解】(1)物体做匀加速直线运动,根据位移时间关系公式,有:2012x v t at +=代入数据得到:14=t +0.25t 2解得:t=8s 或者t =-12s (负值舍去)所以物体滑到斜坡底端所用的时间为8s(2)设到中点的速度为v 1,末位置速度为v t ,有:v t =v 0+at 1=1+0.5×8m/s=5m/s220 2t v v ax -=2210 22x v v a -=联立解得:113m/s v =5.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v 0=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/s 2.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t 1时间B 球再滑上斜坡,则有:1sA 球滑上斜坡后加速度m/s 2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6.某运动员助跑阶段可看成先匀加速后匀速运动.某运动员先以4.5m/s2的加速度跑了5s.接着匀速跑了1s.然后起跳.求:(1)运动员起跳的速度?(2)运动员助跑的距离?【答案】(1)22.5m/s(2)78.75m【解析】(1)由题意知,运动员起跳时的速度就是运动员加速运动的末速度,根据速度时间关系知,运动员加速运动的末速度为:即运动员起跳时的速度为22.5m/s;(2)根据位移时间关系知,运动员加速运动的距离为:运动员匀速跑的距离为:所以运动员助跑的距离为:综上所述本题答案是:(1)运动员将要起跳时的速度为22.5m/s;(2)运动员助跑的距离是78.75m.7.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8.2015年12月20日11时42分,深圳光明新区长圳红坳村凤凰社区宝泰园附近山坡垮塌,20多栋厂房倒塌,91人失联.假设当时有一汽车停在小山坡底(如图所示),突然司机发现在距坡底S1=180m的山坡处泥石流以2m/s的初速度、0.7m/s2的加速度匀加速倾泻而下,假设司机(反应时间为1s)以0.5m/s2的加速度匀加速启动汽车且一直做匀加速直线运动,而泥石流到达坡底后速率不变且在水平面做匀速直线运动.问:(1)泥石流到达坡底后的速率是多少?到达坡底需要多长时间?(2)从汽车启动开始,经过多长时间才能加速到泥石流达坡底后的速率?(3)汽车司机能否安全逃离泥石流灾害?【答案】(1)20s 16 m/s (2)32s (3)能安全逃离【解析】【分析】【详解】(1)设泥石流到达坡底的时间为t1,速率为v1,则由v12-v02=2as1得v1=16 m/s由v1=v0+a1t1得t1=20 s(2)设汽车从启动到速度与泥石流的速度相等所用的时间为t,则:由v汽=v1=a′t得t=32s(3)所以s汽=256ms石=v1t′=v1(t+1﹣t1)=16×(32+1﹣20)=208m因为s石<s汽,所以能安全逃离9.比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹.如图所示,已知斜塔第一层离地面的高度h1=6.8m,为了测量塔的总高度,在塔顶无初速度释放一个小球,小球经过第一层到达地面的时间t1=0.2s,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.(1)求斜塔离地面的总高度h;(2)求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度.【答案】(1)求斜塔离地面的总高度h为61.25m;(2)小球从塔顶落到地面过程中的平均速度为17.5m/s.【解析】试题分析:(1)设小球到达第一层时的速度为v1,则有h1= v1t1+代入数据得v1= 33m/s,塔顶离第一层的高度h2==54.45m所以塔的总高度h= h1+ h2= 61.25m(2)小球从塔顶落到地面的总时间t==3.5s,平均速度==17.5m/s考点:自由落体运动规律10.近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过.若某车减速前的速度为v0=20m/s,靠近站口时以大小为a1=5 m/s2的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为v t=8 m/s,然后立即以a2=4 m/s2的匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道).试问:(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?(3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?【答案】(1)33.6m (2)5.4s (3)1.62s【解析】【详解】(1)设该车初速度方向为正方向,该车进入站口前做匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始制动,则有:v t2-v02=- 2a1x1 ①解得:x1=33.6 m. ②该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x1和x2,时间为t1和t2,则减速阶段:v t=v0 - a1t1 ③解得:t1=2.4 s ④加速阶段:t2==3 s ⑤则加速和减速的总时间为:t=t1+t2=5.4 s. ⑥(3)在加速阶段:x2=t2=42 m ⑦则总位移:x=x1+x2=75.6 m ⑧若不减速所需要时间:t′==3.78 s ⑨车因减速和加速过站而耽误的时间:Δt=t-t′=1.62 s. ⑩【点睛】此题运动的过程复杂,轿车经历减速、加速,加速度、位移、时间等都不一样.分析这样的问题时,要能在草稿子上画一画运动的过程图,找出空间关系,有助于解题.。
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。
【物理】物理直线运动练习题20篇一、高中物理精讲专题测试直线运动1.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。
如图,4个“— ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上,从下往上依次标为1、2、3、4,滑块上长为L 的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连,滑块1恰好在A 处。
现将4个滑块一起由静止释放,设滑块经过D 处时无机械能损失,轻杆不会与斜面相碰。
已知每个滑块的质量为m 并可视为质点,滑块与粗糙面间的动摩擦因数为tan θ,重力加速度为g 。
求(1)滑块1刚进入BC 时,滑块1上的轻杆所受到的压力大小; (2)4个滑块全部滑上水平面后,相邻滑块之间的距离。
【答案】(1)3sin 4F mg θ=(2)43d L =【解析】 【详解】(1)以4个滑块为研究对象,设第一个滑块刚进BC 段时,4个滑块的加速度为a ,由牛顿第二定律:4sin cos 4mg mg ma θμθ-⋅=以滑块1为研究对象,设刚进入BC 段时,轻杆受到的压力为F ,由牛顿第二定律:sin cos F mg mg ma θμθ+-⋅=已知tan μθ= 联立可得:3sin 4F mg θ=(2)设4个滑块完全进入粗糙段时,也即第4个滑块刚进入BC 时,滑块的共同速度为v 这个过程, 4个滑块向下移动了6L 的距离,1、2、3滑块在粗糙段向下移动的距离分别为3L 、2L 、L ,由动能定理,有:214sin 6cos 32)4v 2mg L mg L L L m θμθ⋅-⋅⋅++=⋅( 可得:v 3sin gL θ=由于动摩擦因数为tan μθ=,则4个滑块都进入BC 段后,所受合外力为0,各滑块均以速度v 做匀速运动;第1个滑块离开BC 后做匀加速下滑,设到达D 处时速度为v 1,由动能定理:()22111sin 3.5v v 22mg L m m θ⋅=- 可得:1v 4sin gL θ=当第1个滑块到达BC 边缘刚要离开粗糙段时,第2个滑块正以v 的速度匀速向下运动,且运动L 距离后离开粗糙段,依次类推,直到第4个滑块离开粗糙段。
由此可知,相邻两个滑块到达BC 段边缘的时间差为v L t ∆=,因此到达水平面的时间差也为vLt ∆= 所以滑块在水平面上的间距为1v d t =∆ 联立解得43d L =2.如图所示,在沙堆表面放置一长方形木块A ,其上面再放一个质量为m 的爆竹B ,木块的质量为M .当爆竹爆炸时,因反冲作用使木块陷入沙中深度h ,而木块所受的平均阻力为f 。
若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计,重力加速度g 。
求: (1)爆竹爆炸瞬间木块获得的速度; (2)爆竹能上升的最大高度。
【答案】(1()2f Mg hM-2)()2f Mg Mh m g - 【解析】 【详解】(1)对木块,由动能定理得:2102Mgh fh Mv -=-, 解得:()2f Mg hv M-=(2)爆竹爆炸过程系统动量守恒,由动量守恒定律得:0Mv mv -'=爆竹做竖直上抛运动,上升的最大高度:22v H g'=解得:()2fMg MhH m g-=3.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 =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1.8×103N4.近年来隧道交通事故成为道路交通事故的热点之一.某日,一轿车A 因故障恰停在某隧道内离隧道入口50m 的位置.此时另一轿车B 正以v 0=90km/h 的速度匀速向隧道口驶来,轿车B 到达隧道口时驾驶员才发现停在前方的轿车A 并立即采取制动措施.假设该驾驶员的反应时间t 1=0.57s ,轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t 2=0.03s ,轿车制动时加速度大小a=7.5m/s 2.问: (1)轿车B 是否会与停在前方的轿车A 相撞?(2)若会相撞,撞前轿车B 的速度大小为多少?若不会相撞,停止时轿车B 与轿车A 的距离是多少?【答案】(1)轿车B 会与停在前方的轿车A 相撞;(2)10m/s 【解析】试题分析:轿车的刹车位移由其反应时间内的匀速运动位移和制动后匀减速运动位移两部分构成,由此可得刹车位移,与初始距离比较可判定是否相撞;依据(1)的结果,由运动可判定相撞前B 的速度.(1)轿车B 在实际制动前做匀速直线运动,设其发生的位移为s 1,由题意可知:s 1=v 0(t 1+t 2)=15 m ,实际制动后,轿车B 做匀减速运动,位移为s 2, 由2022v as =代入数据得:s 2=41.7 m ,轿车A 离隧道口的距离为d =50 m ,因s 1+s 2>d ,故轿车B 会与停在前方的轿车A 相撞(2)设撞前轿车B 的速度为v ,由运动学公式得22002v v ax -=,代入数据解得:v =10m/s .点睛:本题主要考查相遇问题,关键要掌握刹车位移的判定:反应时间内的匀速运动位移;制动后匀减速运动位移.5.某运动员助跑阶段可看成先匀加速后匀速运动.某运动员先以4.5m/s 2的加速度跑了5s .接着匀速跑了1s .然后起跳.求: (1)运动员起跳的速度? (2)运动员助跑的距离? 【答案】(1)22.5m/s (2)78.75m【解析】(1)由题意知,运动员起跳时的速度就是运动员加速运动的末速度,根据速度时间关系知,运动员加速运动的末速度为:即运动员起跳时的速度为22.5m/s ;(2)根据位移时间关系知,运动员加速运动的距离为:运动员匀速跑的距离为:所以运动员助跑的距离为:综上所述本题答案是:(1)运动员将要起跳时的速度为22.5m/s ; (2)运动员助跑的距离是78.75m .6.杭黄高铁是连接杭州市和黄山市的高速铁路。
2018年12月25日,正式开通运营,运行时的最大时速为250公里。
杭黄高速列车在一次联调联试运行中由A 站开往B 站,A 、B 车站间的铁路为直线。
技术人员乘此列车从A 车站出发,列车从启动匀加速到270km/h ,用了150s 时间,在匀速运动了10分钟后,列车匀减速运动,经过200秒后刚好停在B 车站.求:(1)求此高速列车启动、减速时的加速度; (2)求A 、B 两站间的距离;【答案】(1)0.5m/s 2,-0.375m/s 2;(2)58125m 【解析】 【分析】分别确定高速列车启动、减速运动过程的初速度、末速度和时间,由加速度定义式∆=∆v a t求出加速度。
【详解】(1) 由加速度的定义式∆=∆va t有: 高速列车启动时的加速度为2212700.53.6150v m m a ss t ∆===∆⨯高速列车减速时的加速度为 22202700.3753.6200v m m a ss t ∆-===-∆⨯; (2) 加速过程的位移为2111156262x a t m == 匀速过程的位移为2245000x vt m ==减速过程的位移为232075002v x m a -== 总位移为12358125x x x x m =++=7.如图所示为一风洞实验装置示意图,一质量为1kg 的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为370.现小球在F =20N 的竖直向上的风力作用下,从A 点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数=0.5μ.( sin370.6o =, cos370.8o =,g=10m/s 2),求:(1)小球运动的加速度a 1大小?(2)若F 作用3s 后小球到达B 点,此时使风力大小不变,方向立即改为水平向左.则从改变风力F 开始计时,小球经多长时间将回到B 点? 【答案】(1)2m/s 2;(2)0.54s . 【解析】(1)在风力F 作用时有:(F-mg )sin37°-μ(F-mg )cos37°=ma 1 a 1=2 m/s 2 方向沿杆向上(2)3s 时小球速度:v=a 1t 1=6m/s 风力方向改为水平向左后,小球加速度为a 2, 沿杆方向:-mgsin37°-F cos37°-μN=ma 2 N+mg cos37°=F sin37° 解得:a 2=-24 m/s 2经过时间t 2到达最高点,t 2=2v a =0.25s 此处距B 点的位移为:s=02v+t 2=0.75m 小球下滑时的加速度为a 3,有:mgsin37°+Fcos37°-μN 2=ma 3 解得:a 3=18m/s 2下滑到B 点的时间为t 3, 则x=12a 3t 32解得:33 6t s所以t=t2+t3=0.54s8.甲、乙两辆车在相邻的两条平行直轨道上同向匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=l2m/s,乙车在甲车的前面.当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以a1=2m/s2的加速度刹车,7s后立即改做匀速运动:乙车刹车的加速度为a2=lm/s2.求:(1)在哪些时刻两车速度相等?(2)两车有几次相遇?在哪些时刻两车相遇?【答案】(1)4s和8s (2)3次,2s、6s、10s【解析】(1)设刹车后经过t时间两车速度相等,则有:v1-a1t=v2-a2t解得:t=4s6s后甲车匀速,则速度:v= v1-a1t1=4m/s两车速度再次相等时,则有:v=v2-a2t′解得:t′=8s(2)在甲减速时,设经时间t相遇,甲和乙的位移分别为x1、x2,则有:x1=v1t-12a1t2x2=v2t-12a2t2又有:x1-x2=L解得:t1=2s或t2=6s甲车减速时间恰好为6s,即在甲车减速阶段,相遇两次,第一次t1=2s,第二次t2=6s 第二次相遇时甲车的速度为:v′1=v1-a1t2=4m/s乙车的速度为:v′2=v2-a2t2=6m/s设再经Δt甲追上乙,则有:v′1Δt=v′2Δt-12a2(Δt)2代入数据解得:Δt=4s此时乙仍在做减速运动,此解成立,所以甲、乙两车第3次相遇,相遇时刻为:t3=t2+Δt=10s点睛:本题中涉及运动情境较为复杂,为比较麻烦的追及相遇问题,要结合位移关系和速度关系并联系实际运动情境加以解决,难度较大.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。