出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。 要注意单位的换算和有效数字的保留。 能够知道相邻的计数点之间的时间间隔。
14.答案:解:升降机先作匀加速直线运动,初速度为0,末速度
为3??/??,运动时间为3s,
接着做匀速直线运动,速度为3??/??,运动时间为6s;
最后匀减速直线运动,初速度为3??/??,末速度为0,运动时间为2s;
建立坐标系,采用描点,画出矿井里的升降机运动的速度?时间图象如图所示, 由图象所围成的面积数值上等于位移的大小??=??梯=2×(6+11)×3=25.5?? 答:升降机上升的高度为25.5??,升降机运动的v一t图象如图所示.
1
解析:升降机经历三个运动过程:先做匀加速直线运动,接着做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,画出?????图象,根据图象与坐标轴围成的面积表示位移求解上升的高度. 本题是多过程的运动学问题,也可以分三段分别求位移,再求高度,难度适中.
15.答案:解:汽车初速度??0=10??/??
根据位移公式,得
??=??0??+2????2=10×30+2×0.2×302??=390??; 根据速度公式,得??=??0+????=10+0.2×30??/??=16??/??. 答:坡路的长度390m和列车到达坡底时的速度16??/??.
1
1
解析:根据匀变速直线运动的位移时间公式??=??0??+2????2和速度时间公式??=??0+????即可求解. 该题主要考查了匀加速直线运动位移时间公式及速度时间公式的直接应用,难度不大,属于基础题.
1
16.答案:解:
设火车恰好追上作业车时所用时间为t 作业车、火车速度相同时时间为t, ??火+????=??作,即15+????=5 ① 位移关系由??火=??作+??0 即??火??+??2????2=??作??+??0
1
15??+????2=5??+400 ②
2
联立①②解得??=80??,??=?0.125??/??2 火车的加速度的大小至少为0.125??/??2。
1
答:刹车后火车的加速度至少应为0.125??/??2。
解析:火车刹车做匀减速运动,当速度减至与作业车相等时,恰好追上作业车,此时两车不会相撞,根据火车刹车要经过的位移,由速度位移公式求出火车的加速度。
两物体恰好相撞的条件是后面物体追上前面的物体时,两者速度相等,这是经常用到临界条件.根据速度相等,可以判断两物体能否相撞。
17.答案:解:(1)从开始计时到3s末物体的加速度??1=△??1=3??/??2
(2)物体从3s末到6s末物体的位移??=????=4×3??=12?? (3)物体从6s末到7s末的加速度为??2=
△??2△??2
△??1
4
=
4
2?41
=?2??/??2
答:(1)从开始计时到3s末物体的加速度是3 ??/??2. (2)物体从3s末到6s末物体的位移为12 ??. (3)物体从6s末到7s末的加速度是?2 ??/??2.
解析:(1)根据加速度的定义求解加速度. (2)根据图象与坐标轴所围的面积求解位移. (3)根据图象的斜率求加速度.
对于图象的识别,重点要看清坐标轴,其次要看斜率,交点等位置,和它们代表的含义,依此来解题.
18.答案:解:(1)质点在0~4??内做匀加速直线运动,4~8??内做匀速直线运动,
8~10??内做匀减速直线运动,10~12??内做反向匀加速直线运动. (2)由??=
△??△??
得:
10?04?0
0~4??内的加速度??1=??/??2=2.5??/??2
8~10??内的加速度??2=10?8??/??2=?5??/??2 10~12??内的加速度??3=
?10?0
22
??/??=?5??/??. 12?10
0?10
答:(1)质点是运动情况是:质点在0~4??内做匀加速直线运动,4~8??内做匀速直线运动, 8~10??内做匀减速直线运动,10~12??内做反向匀加速直线运动.
(2)在0~4??内、8~10??内、10~12??内质点加速度各是2.5??/??2,?5??/??2,?5??/??2.
解析:(1)根据速度的正负分析物体的运动方向,根据图线形状分析物体的运动性质. (2)根据直线的斜率表示加速度求解.
本题对速度图象的理解能力,要抓住图象两个方面的意义:“斜率”表示加速度,“面积”表示位移.
19.答案:解:(1)由图可知:甲车做匀加速直线运动,乙车做匀速运动.
(2)图象与坐标轴围成的面积表示位移,则前10s内甲车的平均速度??=??=2
??
1
×(3+8)×1010
??/??=5.5??/??
甲车的加速度为??=
△??△??
=
8?310
??/??2=0.5??/??2
(3)设甲乙两车经过时间t相遇, 由题意可知:??甲=??0??+2????2
??乙=??乙?? ??甲=??乙
代入数据解得:??=20??
(4)相遇前速度相等时,两车相距最远,设经过时间??1两车速度相等, 则??0+????1=??乙 带入数据解得:??1=10??
2
???乙??1=3×10+2×0.5×100?8×10??=?25?? 最大距离△??=??甲???乙=????0??+2????1
1
1
1
即甲乙相距最远距离为25m.
答:(1)甲车做匀加速直线运动,乙车做匀速运动;
(2)前10s内甲车的平均速度??为5.5??/??;甲车的加速度大小??甲为0.5??/??2; (3)甲、乙两辆车经过20s相遇;
(4)相遇前10末甲、乙两辆车相距最远,最远距离为25m.
解析:
?????图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐标轴围成的面积表示位移.在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负.相遇要求在同一时刻到达同一位置.当两车速度相等时相距最远,根据运动学基本公式即可求解.
本题是速度--时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,要注意路程和位移的区别.属于基础题.
20.答案:匀速直线 匀加速直线 10 37.5
解析:解:甲图是位移?时间图象,图线的斜率等于速度,倾斜直线的斜率不变,则物体速度不变,说明物体A做的是匀速直线运动。
图乙是速度?时间图象,表示速度随时间均匀变化,物体C做的是初速为零的匀加速直线运动。 在0?3??的时间内,物体B运动的位移为10m。
在0?3??的时间内,根据“面积”读出物体D的位移为????=
(10+15)×3
2
??=37.5??,
故答案为:匀速直线,匀加速直线,10,37.5。
位移?时间图象倾斜的直线表示匀速直线运动,速度?时间图象倾斜直线表示匀变速直线运动。位移图象根据纵坐标的变化求解位移。速度图象根据“面积”求解位移。 本题基本的读图能力,从图象的数学意义来理解图象的物理意义是关键。
21.答案:解:(1)0?4??内,物体做正向匀减速直线运动;4?5??内,物体静止;5?7??内,物体做
反向匀加速直线运动.
1
(2)0?4??内,加速度为:??1=△??=
1
△??0?404?0
=?10??/??2;
5~7??的加速度为:??2=
△??2△??2
=
?30?07?5
=?15??/??2;
(3)根据图象可得,0?7??内总位移为:
??=
故0~7??的平均速度为:
??=
??50=≈7.14??/?? ??711
×40×4?×30×2=50?? 22答:(1)0?4??内,物体做正向匀减速直线运动;4?5??内,物体静止;5?7??内,物体做反向匀加速直线运动.
(2)0?4??内,加速度为?10??/??2;5~7??的加速度为?15??/??2; (3)0~7??的平均速度为7.14??/??.
解析:(1)速度时间图线表示物体的速度随时间的变化情况,可直接读出物体的运动情况. (2)图线的斜率表示加速度,由数学知识求解加速度.
(3)由图线与时间轴围成的面积表示位移,求得位移,再由位移与时间之比得到平均速度. 解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移.
解:设扶梯实际的级数为N,扶梯相对于地面的速度为???上楼时人相对地面的速度为??+???,22.答案:有(??+???)=
(??2???1)??(??1+??2)
??
??1
,下楼时人相对地面的速度为??????,有(??????)=??
??
??2
解方程组就可得 ??=(??
??
2??1??2
1+??2)?
,??′=
;
解析:本题意在考查对匀速直线运动等所学知识的识记能力和综合应用能力,及熟记和理解基础知识是解答此题的关键。
设扶梯实际的级数为N,扶梯相对于地面的速度为???上楼时人相对地面的速度为??+???,有(??+???)=下楼时人相对地面的速度为??????,有(??????)=
??
??2??
??
??1??
解方程组就可解得。
??
30
23.答案:解:(1)摩托车在0~20??这段时间的加速度为:??=??=20=1.5??/??2.
(2)摩托车在0~75??这段时间的位移为(即?????图像围成的梯形的面积):??=2×(25+75)×30??=1500??,
则平均速度为:??=??=
?
??
150075
1
=20??/??.
答:(1)摩托车在0?20??这段时间的加速度大小a为1.5??/??2; (2)摩托车在0?75??这段时间的平均速度大小为20??/??.
解析:(1)?????图象的斜率等于加速度,由加速度的定义求解;
(2)由速度图象与时间轴所围的面积表示位移,求得位移,再求平均速度大小.
解决本题的关键要抓住速度图象的两个物理意义:斜率等于加速度,图象与时间轴所围的面积表示位移.
24.答案:解:依题意知,要想在4min内追上汽车,摩托车必须先加速到最大速度,再以最大速度
作匀速直线运动,设加速时间为??1,匀速时间为??2,有??=??1+??2=60×4??=240??.(1) 要摩托车追上汽车,摩托车应走的路程为??=1000+??汽??=7000??. 所以有:2??????1+??????2=7000 (2) 联解(1)(2)得??1=等于2.25??/??2.
403
1
??,故??=
??????1
=??/??2=2.25??/??2答:要摩托车追上汽车,加速度必须大于或
4
9
解析:该题属于追击问题,摩托车必须先加速到最大速度,再以最大速度作匀速直线运动,追上时,二者的位移差是1000m.
该题属于追击问题和匀加速直线运动的位移与时间的关系,属于简单题.