题目列表(包括答案和解析)
1.(2009·南京模拟)对以a=2m/s2做匀加速直线运动的物体,下列说法正确的是 ( )
A.在任意1s内末速度比初速度大2m/s
B.第ns末的速度比第1s末的速度大2nm/s
C.2s末速度是1s末速度的2倍
D.ns时的速度是s时速度的2倍
[答案] A
[解析] 加速度是2m/s2,即每秒速度增加2m/s,经ts速度增加2tm/s,所以很明显A正确;第ns末的速度比第1s末的速度大2(n-1)m/s,B错;因为物体不一定是从静止开始做匀加速运动,所以C、D说法不正确.
12.(2009·莆田模拟)一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动.司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5s后听到回声,听到回声后又行驶10s司机第二次鸣笛,3s后听到回声.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶.已知此高速公路的最高限速为120km/h,声音在空气中的传播速度为340m/s.
[答案] 未超速
[解析] 设客车行驶速度为v1,声速为v2,客车第一次鸣笛时距悬崖的距离为L,由题意知:2L-v1×5=v2×5①
当客车第二次鸣笛时,客车距悬崖为L′=L-v1×15.则
2L′-v1×3=v2×3即2(L-v1×15)-v1×3=v2×3②
由①②联立解得
v1=≈24.3m/s=87.48km/h<120km/h.
故客车未超速.
11.平直公路上以6m/s的速度匀速行驶的自行车与同向行驶的汽车同时经过A点,此时汽车速度为10m/s,并开始以0.5m/s2的加速度做减速行驶,而自行车仍然匀速前进,求:
(1)自行车追上汽车之前,两车之间的最大距离是多大?
(2)汽车停止时,自行车在汽车前方多远处?
[答案] (1)16m (2)20m
[解析] (1)汽车的速度大于自行车速度之前,两者之间的距离逐渐增大,当两车的速度相等时,两车之间的距离最大,即10m/s-0.5m/s2·t=6m/s,解得时间t=8s.两车间的最大距离x等于8s内汽车行驶距离x2减去自行车行驶距离x1,代入数据得:x=x2-x1=v2t-at2-v1t=(10×8-××82-6×8)m=16m.
(2)根据vt=v0-at,当汽车速度变为零时,代入数据解得时间t=20s,在这段时间内,自行车在汽车前的距离Δx为:Δx=(6×20-××202)m=120m-100m=20m.
10.在某市区内,一辆汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从斑马线上横过马路,汽车司机发现前方有危险(游客正在D处向北走),经0.7s作出反应,从A点开始紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该车最终在C处停下,为了清晰了解事故现象.现以下图示之:
为了判断汽车司机是否超速行驶,并测出肇事汽车的速度vA,警方派一车胎磨损情况与肇事汽车相当的车以法定最高速度vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的出事点B急刹车,恰好也在C点停下来,在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m,问:
(1)该肇事汽车的初速度vA是多大?
(2)游客横过马路的速度是多大?
[答案] (1)21m/s (2)1.53m/s
[解析] (1)以警车为研究对象,则
v-v=-2as
将v0=14.0m/s,s=14.0m,v2=0代入得警车刹车加速度大小为a=7.0m/s2.因为警车行驶条件与肇事汽车相同,a′=μg=a,所以肇事汽车的初速度
vA==21m/s
(2)肇事汽车在出事点B的速度:
vB==14m/s
肇事汽车通过段的平均速度:
==m/s=17.5m/s
肇事汽车通过AB段的时间:
t2==s=1s
所以游客横过马路的速度:
v人==m/s=1.53m/s.
9.一辆轿车违章超车,以108km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方80m处一辆卡车正以72km/h的速度迎面而来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是10m/s2,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt.试问Δt是何值,才能保证两车不相撞?
[答案] 0.3s
[解析] 设轿车和卡车两司机的反应时间为Δt
轿车行车速度v1=108km/h=30m/s
卡车运行速度v2=72km/h=20m/s
轿车在Δt时间里先匀速运动,后匀减速直线运动,运行的距离,在Δt内:L1=v1·Δt
匀减速直线运动的距离:L2=
则运行距离x=v1·Δt+
同理卡车的运行距离x′=v2Δt+
只有当x+x′<80m时,两车不相撞.
即v1Δt++v2Δt+<80
代入数值,整理得:50Δt<15.
解得Δt<0.3s.
8.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下( )
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入表中,如图(a)是对应的位移-时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度-时间图线,如图(b)中图线1、2、3、4、5所示
时间(s) |
下落距离(m) |
0.0 |
0.000 |
0.4 |
0.036 |
0.8 |
0.469 |
1.2 |
0.957 |
1.6 |
1.447 |
2.0 |
x |
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.
回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是________、________;
(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做________运动,表中x处的值为________;
(3)图(b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做__________运动,最后“小纸杯”做________运动;
(4)比较图(b)中的图线1和5,指出在1.0s-1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
[答案] (1)作出假设 搜集证据
(2)匀速直线 1.937
(3)加速度逐渐减小的加速 匀速
(4)图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速直线运动,图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动)
7.(2009·苏北四市调研)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度-时间图象如图所示,以下说法错误的是
( )
A.小车先做加速运动,后做减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8m/s
C.小车的位移一定大于8m
D.小车做曲线运动
[答案] D
[解析] 由图象可知0-9s:加速运动,9s-15s:减速运动;当t=9s时,速度最大,vmax≈0.8m/s,故A、B正确.在v-t图中,图线与坐标轴所围的面积在数值上表示位移的大小.图中每小格的面积表示的位移大小为0.1m,总格数约为83格(大于半格计为一格,小于半格忽略不计),总位移8.3m,C正确.v-t图中,v>0表示物体运动方向始终沿正方向,做直线运动,图线与运动轨迹不等同,D错.
6.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球,小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度.不计空气阻力,取向上为正方向,在下边v-t图象中,最能反映小铁球运动过程的速度-时间图线是 ( )
[答案] C
[解析] 小球竖直上抛后,在上升过程,速度减小,到最高点时速度等于零,下降时速度增大,进入水中后,因受到水的阻力,加速度减小,但速度仍增大,进入泥后,泥对球的阻力大于小球的重力,故向下减速运动,直到速度为零,由以上分析知,选项C正确.
5.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图象如右图所示,由图象可知 ( )
A.0-ta段火箭的加速度小于ta-tb段火箭的加速度
B.在0-tb段火箭是上升的,在tb-tc段火箭是下落的
C.tb时刻火箭离地面最远
D.tc时刻火箭回到地面
[答案] A
[解析] v-t图象中,图线的斜率等于加速度.故0-ta段比ta-tb段加速度小,A对;0-tc时间内,v都是正值,表示火箭沿规定的正方向(向上)运动,只是tb-tc段速度越来越小,tc时刻,火箭达到最高点,故B、C、D错.
4.(2009·广东华侨中学高三月考)甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v-t图像如图所示,在3s末两质点在途中相遇,两质点出发点间的距离是 ( )
A.甲在乙之前2m
B.乙在甲之前2m
C.乙在甲之前4m
D.甲在乙之前4m
[答案] D
[解析] 甲、乙两质点在3s末在途中相遇时,各自的位移为2m和6m,因此两质点出发点间的距离是甲在乙之前4m.
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