高考物理 常见难题大盘点 匀变速直线运动Word文件下载.docx
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1∶1∶1D.1∶3∶5;
1∶2∶3
解答由题知,物体通过的第一段位移为:
s1=,
通过的第二段位移为:
s2=-=,
通过的第三段位移为:
s3=-=,
所以这三段位移的长度之比为1∶23∶33;
平均速度之比为1∶22∶32。
3.所图2-10所示,光滑斜面AE被分成四个相等的部分,一物体由A点从静止释放,下列结论不正确的是()
(A)物体到达各点的速率vB∶vC∶vD∶vE=1∶∶∶2
(B)物体到达各点所经历的时间:
(C)物体从A到E的平均速度
(D)物体通过每一部分时,其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD
解答由 可得vB∶vC∶vD∶vE=1∶∶∶2;
由 代入对应的s可得:
因ABBE=13,所以B点为AE段的中间时刻,作匀变速直线运动的物体,中间时刻的瞬时速度等于这一段的平均速度,即;
由===得:
,
本题的正确选项为(D)。
4.一物体由静止开始做匀加速运动,它在第n秒内的位移是s,则其加速度大小为()
(A)(B)(C)(D)
解答第n秒内的位移是s为:
整理后得:
,
本题的正确选项为(A)。
5.A、B、C三点在同一直线上,一个物体自A点从静止开始做匀加速直线运动,经过B点的速度为v,到C点的速度为2v,则AB与BC两段距离大小之比是( )
(A)1∶4(B)1∶3(C)1∶2(D)1∶1
解答由于 , ①
, ②
由①式和②式得SAB∶SBC=1∶3
6.一列火车由静止从车站出发,做匀加速直线运动.一位观察者站在这列火车第一节车厢的前端,经过2s,第一节车厢全部通过观察者所在位置;
全部车厢从他身边通过历时6s.设各节车厢长度相等,且不计车厢间距离,则这列火车共有_______节车厢;
最后2s内从他身边通过的车厢有________节;
最后一节车厢通过观察者需要的时间是_________s.
解答设每节车厢长为L0,火车全长为L,则
, ①
, ②
由于t1=2s,t2=6s,解①、②式知L=9L0 ;
最后2s内从观察者身边通过的车厢长为:
设前8节车厢通过观察者所需时间为t3,则
, ③
由①式和③式可得t3=5.66s,所以最后一节车厢通过观察者需要的时间是0.34s。
本题的正确答案为“9;
5;
0.34”。
7.如图2-11所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其轨道上的四点,测得AB=2m,BC=3m,CD=4m.且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等,求OA间的距离.
解答作匀变速直线运动的物体,中间时刻的瞬时速度等于这一段的平均速度,设物体通过AB、BC、CD各段所用的时间均为t0,则
, ①
, ②
又, ③
, ④
由于AB=2m,BC=3m,CD=4m.解①、②、③、④式可得:
,,
=1.125m,
所以OA间的距离为1.125m。
8.在正常情况下,火车以54km/h的速度匀速开过一个小站.现因需要,必须在这一小站停留,火车将要到达小站时,以-0.5m/s2的加速度做匀减速运动,停留2分钟后,又以0.3m/s2的加速度出小站,一直到恢复原来的速度.求因列车停靠小站而延误的时间.
解答设火车匀速运动的速度为,进小站做匀减速运动时的加速度为,位移为,时间为,出小站做匀加速运动时的加速度为,位移为,时间为,
由=54km/h=15m/s,
m=225m,
s=30s,
m=375m,
s=50s,
火车因进小站在减速、停留、加速过程中共用时(30+120+50)s=200s,如正常情况下,这一过程只需用时:
s=40s,
所以因列车停靠小站而延误的时间为160s
9.某同学在测定匀变速运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,已知在每条纸带每5个计时点取好一个计数点,两个计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5,由于不小心,纸带被撕断了,如图2-12所示,请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:
⑴在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是_____________.
⑵打A纸带时,物体的加速度大小是_____________.[3]
解答
(1)把0-1、1-2、2-3、3-4、4-5各点的距离记为s1、s2、s3、s4和s5,作匀加速直线运动的物体相邻相等时间间隔位移差相等,即相等,则
由于s1=30.0cm,s2=36.6cm 代入上式得s4=49.8cm,s5=56.4cm。
因此“B”是从纸带A上撕下的部分。
(2)由m/s2=6.6m/s2。
本题的正确答案为“B;
6.6m/s2”。
10.物体在斜面顶端由静止匀加速下滑,最初4s内经过路程为s1,最后4s内经过的路程s2,且s2-s1=8m,s1∶s2=1∶2,求斜面的全长.
解答由s2-s1=8m,s1∶s2=1∶2 得s1=8m,s2=16m,
设物体在斜面上下滑的加速度为a,斜面全长为s,斜面上下滑的总时间为t,则
最初4s的位移 s1=,
m/s2=1m/s2,
最后4s的位移 s2=,
其中s2=16m,a=1m/s2代入上式可解得t=6s,
m=18m,
所以斜面的全长为18m。
11.摩托车以速度v1沿平直公路行驶,突然驾驶员发现正前方离摩托车s处,有一辆汽车正以v2的速度开始减速,且v2<v1,汽车的加速度大小为a2.为了避免发生碰撞,摩托车也同时减速,求其加速度至少需要多少?
解答以前方减速运动的汽车为参照物,则摩托车相对汽车的相对初速为,相对汽车的相对加速度为,刚与汽车不相碰时,摩托车相对汽车的相对位移为,设摩托车从开始减速到摩托车与汽车速度相同所需时间为t,摩托车从开始减速到汽车停止所需时间为t’,有
摩托车与汽车刚不相碰时,汽车还未停止的条件是:
即( ),
这时,以前方减速运动的汽车为参照物,有,
,
故当 时,为了避免发生碰撞,摩托车加速度至少需要。
当 时,摩托车与汽车相碰前,汽车已停止,这时汽车的位移为:
, ①
摩托车的位移为:
, ②
摩托车与汽车刚不相撞的条件是:
解①、②、③式得 ,
故当 时,为了避免发生碰撞,摩托车加速度至少需要。
12.利用打点计时器研究一个约1.4m高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动.打印后的纸带如图2-13所示,数据如表格所示.纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v平均.可以将v平均近似地作为该间距中间时刻的瞬时速度v.
(1)请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗运动的v-t图线.
(2)AD段的加速度为m/s2,AK段的平均速度为m/s.
解答
(1)要作出v-t图线,首先要求出不同时刻的瞬时速度,根据题设条件可以将卷帘窗在各间距内的平均速度v平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度v.由于两点之间的时间间隔为0.10s,利用v平均=求出卷帘窗在各间距内的平均速度v平均作为该间距中间时刻的瞬时速度v,并找出对应的时刻填入表中.
间隔
间距/cm
v=v平均/ms-1
对应时刻/s
AB
5.0
0.5
0.05
BC
10.0
1.0
0.15
CD
15.0
1.5
0.25
DE
20.0
2.0
0.35
EF
0.45
FG
0.55
GH
0.65
HI
17.0
1.7
0.75
IJ
8.0
0.8
0.85
JK
4.0
0.4
0.95
依表中数据在题给的v-t图上描出对应的点,根据这点的分布情况分别用直线、直线和折线连接起来,如图2-14所示:
(2)从v-t图线可以看出AD段图线为直线,因v-t图线的斜率值等于物体运动的加速度,所以
m/s2=5.0m/s2,
AK段的平均速度为:
m/s=1.39m/s.
本题的正确答案为“5.0;
1.39”
13.甲、乙、丙三辆车行驶在平直公路上,车速分别为6m/s、8m/s、9m/s.当甲、乙、丙三车依次相距5m时,乙车驾驶员发现甲车开始以1m/s2的加速度做减速运动,于是乙也立即做减速运动,丙车驾驶员也同样处理.如图2-15所示.直到三车都停下来时均未发生撞车事故.求丙车减速运动的加速度至少应为多大?
解答由本节26题类似解答知:
(1)乙与甲两车刚不相碰时,甲车还未停止,故为避免乙车与甲车相碰,乙车减速运动的加速度至少应为:
, ①
其中a1=1m/s2,v1=6m/s,v2=8m/s,s=5m代入①式得1.4m/s2,
(2)丙车与乙车相碰前,乙车已停止,故为避免丙车与乙车相碰,丙车减速运动的加速度至少应为:
a3 , ②
其中a2=1.4m/s2,v2=8m/s,v3=9m/s,s=5m代入②式得1.45m/s2
所以丙车减速运动的加速度至少应为1.45m/s2。
14.一电梯,启动时匀加速上升,加速度为2m/s2,制动时匀减速上升,加速度为-1m/s2,楼高52m.求:
⑴若上升的最大速度为6m/s,电梯升到楼顶的最短时间是多少?
⑵如果电梯先加速上升,然后匀速上升,最后减速上升,全程共用时间为16s.上升的最大速度是多少?
解答
(1)设电梯作匀加速上升的末速为v,电梯升到楼顶的总时间为t,则加速运动过程上升的位移为:
, ①
减速运动过程上升的位移为:
, ②
匀速上升的位移为:
, ③
由题意知:
, ④
解①、②、③、④式得:
, ⑤
从⑤式知,当,即=8.3m/s时,t最短;
而电梯上升的最大速度为6m/s
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