15.(10分)(2009·南京质检)如图所示,A、B两棒长均为L=1m,A的下端和B的上端相距s=20m,若同时A做自由落体运动,B做初速度为v0=40m/s的竖直上抛运动,求:
(1)A、B两棒何时相遇;
(2)从相遇开始到分离所需时间.
[答案] (1)0.5s (2)0.05s
[解析] 以A为参考系,B以v0向上匀速运动
(1)t==0.5s
(2)Δt==0.05s.
14.(10分)一辆汽车以72km/h速率行驶,现因故紧急刹车并最终停止运动,已知汽车刹车过程加速度的大小为5m/s2,则从开始刹车经过5s,汽车通过的位移是多大?
[答案] 40m
[解析] 在汽车刹车的过程中,汽车做匀减速直线运动并最终停止,汽车停止运动后加速度消失.故题给的时间内汽车是否一直减速,还需要判定.设汽车由刹车开始至停止运动所用的时间为t0,选初速方向为正方向.
v0=72km/h=20m/s
由t0==s=4s
可见,该汽车刹车后经4s停止.
∴刹车后5s内通过的位移
x=v0t0+at=20×4m+×(-5)×42m=40m
因为汽车最终静止,也可由
v2-v=2ax 求解
x==m=40m
13.(6分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.
(1)如图所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上.
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点.
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.
①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=________.式中各量的意义是________.
②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m,得到的纸带的一段如下图所示.求出角速度为________________________________________________________________
____________________________________________________________________.
[答案] (3)① T为电磁打点计时器打点的时间间隔,r为圆盘的半径,x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值,n为选定的两点间的打点数(含两点).②6.8rad/s(6.75-6.84)
12.(6分)(2009·安徽芜湖质量检测)2007年10月24日,中国用长征运载火箭成功地发射了“嫦娥1号”卫星.如图是某监测系统每隔2.5s拍摄的,关于起始匀加速阶段火箭的一组照片.已知火箭的长度为40m,用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如图所示.火箭的加速度大小a=________m/s2,火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=________m/s.
[答案] 8 42
[解析] 由题图知
每厘米代表m=20m
Δh=h2-h1=[(10.5-4)-(4-0)]×20m=50m.
a==m/s2=8m/s2
v==m/s=42m/s.
11.(6分)某同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清晰的纸带.每隔0.02s打一个点,该同学选择A、B、C、D四个计数点,测量数据如图所示,单位是cm.
(1)小车在B点的速度是________m/s;
(2)小车的加速度是________m/s2.
[答案] (1)0.415 (2)2.00
[解析] (1)vB=m/s=0.415m/s;
(2)a==m/s2=2.00m/s2.
10.如图所示,某轴承厂有一条滚珠传送带,传送带与水平面间的夹角为θ,上方A处有一滚珠送料口,欲使滚珠从送料口沿无摩擦的斜槽最快地送到传送带上,应采取的方法是 ( )
A.沿AB所在的竖直方向安放斜槽
B.过A点向传送带做垂线,得垂足C,应沿AC方向安放斜槽
C.考虑路程和加速度两方面的因素,应在AB和AC之间某一适当位置安放斜槽
D.上述三种方法,滚珠滑到传送带上所用的时间相同
[答案] C
[解析] 以AB为直径做圆,该圆必过C点,从A点沿不同弦滑至圆周上各点的时间相等.故选C.
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
9.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落到原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于 ( )
A. B.
C. D.
[答案] A
[解析] 小球从O点能上升的最大高度为g2,小球从P点能上升的高度为g2,所以有H=g2-g2,由此得g=,正确答案为A.
8.(2010·潍坊期中考试)某实验装置将速度传感器与计算机相结合,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,由此图象可知 ( )
A.小车先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8m/s
C.小车的最大位移在数值上等于图象中曲线与t轴所围的面积
D.小车做曲线运动
[答案] BC
[解析] 速度-时间图象中图线的斜率表示加速度,图线与坐标轴所围面积表示位移,选项C正确;因为图线是一段曲线,选项A错误;据图象知小车运动的最大速度约为0.8m/s,选项B正确;据图象知速度始终不小于零,说明小车做直线运动,选项D错误.
7.一杂技演员,用一只手抛球、接球,他每隔0.4s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个球,将球的运动近似看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10m/s2) ( )
A.1.6m B.2.4m
C.3.2m D.4.0m
[答案] C
[解析] 由演员刚接到球的状态分析,此时空中有三个球,由于相邻球的运动时间间隔皆为0.40s,考虑到运动特点知,此时最高点有一个球.因此,球单向运动时间为0.80s,故所求高度为:h=gt2=×10×(0.80)2m=3.2m.
6.汽车刹车后开始做匀减速运动,第1s内和第2s内的位移分别为3m和2m,那么从2s末开始,汽车还能继续向前滑行的最大距离是 ( )
A.1.5m B.1.25m
C.1.125m D.1m
[答案] C
[解析] 由平均速度求0.5s、1.5s时的速度分别为3m/s和2m/s,得a=-1m/s2.由v=v0+at得v0=3.5m/s,共运动3.5s,2s末后汽车还运动1.5s,由x=at2得x=1.125m.
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