1.(全国卷1)如右图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有
A., B.,
C., D.,
[答案]C
[解析]在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力,mg=F,a1=0. 对2物体受重力和压力,根据牛顿第二定律
[命题意图与考点定位]本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题,关键是区分瞬时力与延时力。
14.(江西省重点中学2010届高三联考试卷)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
[解析](1)当两车速度相等时.它们的距离最大,设警车发动后经过t1时间两车的速度相等.则:
s货=v1(t0+t1)==10(5.5+4)m = 95m
s警
所以两车间的最大距离△s=s货-s警=75m
(2)警车刚达到最大速度v=90km/h=25m/s的时间: t =
t内两车的位移
t时刻两车距离
警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过△t时间追赶上货车.
则:
所以警车发动后要经过才能追上货车
13.(2010江西省南昌市高三第二次模拟测试)猎狗能以最大速度持续地奔跑,野兔只能以最大速度的速度持续奔跑。一只野兔在离洞窟处的草地上玩耍,被猎狗发现后即以最大速度朝野兔追来。兔子发现猎狗时,与猎狗相距,兔子立即跑向洞窟。设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上,求野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟。
[解析]设野兔的加速度至少为a才能安全回洞窟,时间为t
对猎狗s1+s2=v1t
得t==s = 26 s …
对野兔,若一直加速,设到达洞窟的速度为v,则有s1=t
v===15.4m/s > v2 ,不符合题设
故野兔应先加速后以v2匀速,设加速时间为t0,则有s1=t0+v2(t-t0)
t0==s =2 s
a==m/s2 =4 m/s2 …
12.(2010郑州外国语学校6月模拟))已知质量为m=1kg,长为L=3mK*s^5#u的平板车,其上表面距离水平地面K*s^5#u的高度为h=0.2m,以速度v0=5m/s向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个大小为4NK*s^5#u的水平向左K*s^5#u的恒力F,并同时将一个小球轻放在平板车上K*s^5#u的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面K*s^5#u的速度为零),。经过一段时间,小球从平板车左端K*s^5#u的A点脱离平板车落到地面上。不计所有摩擦力,g取10m/s2。求
(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用K*s^5#u的时间;
(2)小球落地瞬间,平板车K*s^5#u的速度多大?
[解析](1)对平板车施加恒力F后,平板车向右做匀减速直线运动,车向左K*s^5#u的加速度大小为 a=m/s2
小球到达左端A时,车向右K*s^5#u的位移 s==2m
此时车向右K*s^5#u的速度 v1== 3m/s
小球到达左端A所用时间设为t1,则=0.5s
小球离开车后做自由落体运动,设下落时间为t2 ,则 h= 解得 s
所以,小球从放到平板车上开始至落到地面所用K*s^5#u的时间 t=t1+t2=0.7s
(2)小球落地瞬间,平板车K*s^5#u的速度 v2=v1-at2 解得 v2=2.2 m/s
11.(2010·北京市昌平一中高三月考)质量为M的木块静止在光滑的水平面上,质量为m的子弹以水平速度v0在下面两种情况下击中木块,并最终留在木块内。第一次木块被事先固定住,子弹在木块中钻入深度为s1,经历时间为t1;第二次木块不固定,子弹在木块中钻入深度为s2,经历时间为t2。两次击中木块过程中,子弹受的平均阻力相同。比较s1和s2,t1和t2,有
A.s1=s2; B.s1<s2; C.t1<t2; D.t1>t2;
[答案]D
[解析]两种情况下,子弹的加速度相等,第二次木块不固定时,子弹的末速度不为零,速度的变化较小,根据所以,第二次木块不固定时子弹在木块中运动的时间较短,所以D正确;C错误。根据,第二次木块不固定时子弹在木块中运动的距离较短,AB错误。
10.(2010河北唐山高三月考)飞机着陆后以6m/s2大小的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60m/s,求:
(1)它着陆后12s内滑行的位移x
(2)整个减速过程的平均速度
(3)静止前4s内飞机滑行的位移x’
[解析]以初速度方向为正方向,则有a=16m/s2
飞机在地面滑行最长时间
所以飞机12s内滑行的位移为10s内滑行的位移,由v2-v02=2ax可得
(2)由
(3)由(1)的分析可知飞机滑行6s为静止前4s,此时的速度v’=v0+at=60m/s+(-6×6)m/s=24m/s
故由v2-v’2=2ax’可得
9.(2010·江西省重点中学盟校高三第二次联考)质量为的飞机静止在水平直跑道上。飞机起飞过程可分为两个匀加速运动阶段,其中第一阶段飞机的加速度为,运动时间为。当第二阶段结束时,飞机刚好达到规定的起飞速度。飞机起飞过程中,在水平直跑道上通过的路程为,受到的阻力恒为。求第二阶段飞机运动的加速度和时间。
[解析]第一、二阶段结束时飞机运动速度分别为
运动距离分别为
总距离为
解①到⑤式,可得
8.(上海市六校2010届高三联考)一质点自x轴原点O出发,沿正方向以加速度a运动,经过to时间速度变为v0,接着以–a加速度运动,当速度变为–时,加速度又变为a,直至速度变为时,加速度再变为–a,直至速度变为–……,其v-t图象如图所示,则下列说法中正确的是
A质点一直沿x轴正方向运动
B质点将在x轴上-直运动,永远不会停止
C质点运动过程中离原点的最大距离为voto
D质点最终静止时离开原点的距离一定大于voto
[答案]C
[解析]从图像上可看出,物体的运动情形是这样的:正向加速然后减速到零,接着反向加速然后减速到零……,所以C正确。
7.(2010·贵州省遵义一中高三联考)关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是
A.物体的方向为负方向时,则速度一定变小
B.物体的速度变化越快,则加速度就越大
C.物体加速度的方向保持不变,则速度方向也保持不变
D.物体加速度的大小不断变小,则速度大小也不断变小
[答案]B
[解析]加速度是描述速度变化快慢的物理量,与速度本身没有直接的联系。
6.(2010·湖南省同升湖实验学校高三第三次月考)考轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。近来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫做“加速度的变化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。下面四个单位中,适合做加速度的变化率单位的是
A. B. C. D.
[答案]C
[解析]加速度的变化率是单位时间内速度的变化,所以它的单位应当是
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