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2.地铁列车从A站出发沿直线运动,行驶过程先做加速度大小为1m/s2的运动,经过一段时间后改做加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动,到达B站时恰好零.若列车从A站到B站所用的总时间为90s.
(1)求AB两站间的距离.
(2)画出地铁列车从A站到B站的v一t图象.

分析 加速运动的末速度是减速运动的初速度,根据速度和时间关系求出加速运动和减速运动的时间比,根据匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式即可求得.

解答 解:设加速运动时间为t,减速运动时间为t′
则加速获得的最大速度为v=a1t,
通过的位移${x}_{1}=\frac{1}{2}{a}_{1}{t}^{2}$
减速运动,逆向看为初速度为零的匀加速直线运动,故v=a2t′
通过的位移${x}_{2}=\frac{1}{2}{a}_{2}t{′}^{2}$
所需总时间t=t+t′
解得t=30s,t′=60s,v=30m/s
x1=450m,x2=900m
通过的总位移为:x=x1+x2=1350m
(2)v-t图象如图所示
答:(1)AB两站间的距离为1350m.
(2)地铁列车从A站到B站的v一t图象如图所示

点评 本题涉及两个过程的运动学问题,关键要抓住两个过程之间速度联系.也可以运用作速度图象的方法求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

12.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图1所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度.实验时滑块在A处由静止开始运动.

(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度b,结果如图2所示,由此读出b=3.85mm
(2)滑块通过B点的瞬时速度可表示为$\frac{b}{t}$.
(3)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统的动能的增加量可表示为△EK=$\frac{(M+m){b}^{2}}{2{t}^{2}}$,系统的重力势能的减少量可表示为△Ep=$(m-\frac{M}{2})gd$.在误差允许的范围内,若△EK=△EP,则可认为系统的机械能守恒.
(4)在上次实验中,某同学改变A.B间的距离,作出v2-d的图象如图所示,并测得M=m,则重力加速度g=9.6m/s2

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13.如图所示,用均匀导线做成一个正方形线框,每边长为0.2cm,正方形的一半放在和线框垂直的向里的匀强磁场中,当磁场的变化为每0.1s增加1T时,线框中磁通量的变化率为$2×1{0}_{\;}^{-5}$wb/s,感应电动势为$2×1{0}_{\;}^{-5}$V.

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10.沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度-时间图象如图所示.已知斜面的倾角为37°,物体的质量为1kg,物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则(  )
A.在0~5s内拉力F的大小为1.8 NB.在5s~10s内拉力F的大小为10 N
C.斜面的长度可能为5mD.在10s~15s内拉力F做的功为-5.5J

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(1)推力F的大小为多少;
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(1)小球在拉力F作用下的加速度大小a1
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(3)从撤去拉力F到小球向下经过B点所用的时间t.

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