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1、第2课时 匀变速直线运动规律及应用 1 一个小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力已知它经过b点时的速度为v,经过c点时的速度为3v,则ab段与ac段位移之比为()A13 B15 C18 D19解析:经过b点时的位移为hab,经过c点时的位移为hac,所以habhac19,故选D.答案:D2 静止置于水平地面的一物体质量为m57 kg,与水平地面间的动摩擦因数为0.43,在F287 N的水平拉力作用下做匀变速直线运动,则由此可知物体在运动过程中第5个7秒内的位移与第11个3秒内的位移比为()A21 B12 C73 D37解析:第5个7秒内的位移为x1a352a282,第11
2、个3秒内的位移为x2a332a302,所以.答案:C3.图125(2020江苏,7)如图125所示,以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18 m该车加速时最大加速度大小为2 m/s2,减速时最大加速度大小为5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.下列说法中正确的有()A如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D如果距停车线5 m处减速,汽车能停在停车线处解析:在加速阶段若一直加速则2 s末的速度为12 m/
3、s,2 s内的位移为x2 m20 m,则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线,A正确汽车一直减速在绿灯熄灭前通过的距离小于16 m,则不能通过停车线,如距离停车线5 m处减速,汽车运动的最小距离为6.4 m,不能停在停车线处A、C正确答案:AC4在四川汶川抗震救灾中,一名质量为60 kg、训练有素的武警战士从直升机上通过一根竖直的质量为20 kg的长绳由静止开始滑下,速度很小可认为等于零在离地面18 m高处,武警战士感到时间紧迫,想以最短的时间滑到地面,开始加速已知该武警战士落地的速度不能大于6 m/s,以最大压力作用于长绳可产生的最大加速度为5 m/s2;长绳的下端恰好着地,当地的重力加速度为g1
4、0 m/s2.求武警战士下滑的最短时间和加速下滑的距离解析:设武警战士加速下滑的距离为h1,减速下滑的距离为(Hh1),加速阶段的末速度等于减速阶段的初速度为vmax,由题意和匀变速运动的规律有:v2gh1v2a(Hh1)v2由上式解得h1 m7.2 m武警战士的最大速度为vmax m/s12 m/s加速时间:t1 s1.2 s减速时间:t2 s1.2 s下滑的最短时间tt1t21.2 s1.2 s2.4 s答案:2.4 s7.2 m5图126(2020湖南十校联考)如图126所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2 kg,管长为24 m,M、N为空管的上、下两端,空管受到F16 N竖直向
5、上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线竖直上抛,小球只受重力,取g10 m/s2.求:(1)若小球上抛的初速度为10 m/s,则其经过多长时间从管的N端穿出;(2)若此空管的N端距离地面64 m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度大小的范围解析:(1)对管由牛顿第二定律得mgFma代入数据得a2 m/s2设经过t时间从N端穿出对管:hat2对球:(24h)v0tgt2由得:2t25t120,解得:t4 s,t1.5 s(舍去)(2)64v0t1gt64at88v0t1gt由得:v032 m/s,由得:v02
6、9 m/s,所以29 m/sv032 m/s.答案:(1)4 s(2)29 m/sv0x2 Bx1v2 Dv1a2,所以x1x2,v1v2,即A、C正确答案:AC9.图128如图128所示,在光滑的斜面上放置3个相同的小球(可视为质点),小球1、2、3距斜面底端A点的距离分别为x1、x2、x3,现将它们分别从静止释放,到达A点的时间分别为t1、t2、t3,斜面的倾角为.则下列说法正确的是()A. B.C. D若增大,则的值减小解析:三个小球在光滑斜面上下滑时的加速度均为agsin ,由xat2知a,因此.当增大,a增大,的值增大,C对,D错.,且,由物体到达底端的速度v22ax知v1v2v3,
7、因此123,即,A错,B对答案:BC10图129(2020湖北部分重点中学月考)如图129所示水平传送带A、B两端点相距x7 m,起初以v02 m/s的速度顺时针运转今将一小物块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,同时传送带以a02 m/s2的加速度加速运转,已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.4,求:小物块由A端运动至B端所经历的时间解析:小物块刚放上传送带时,由牛顿第二定律:mgma,得:a4 m/s2小物块历时t1后与传送带速度相同,则:at1v0a0t1,得:t11 s此过程中小物块的位移为:x1at/2,得:x12 mx7 m故小物块此时尚未到达B点,且此后的过程中由于a0g,所
8、以小物块将和传送带以共同的加速度运动,设又历时t2到达B点,则:xx1at1t2a0t/2得:t21 s小物块从A到B历时:tt1t22 s.答案:2 s11.图1210“10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质,如图1210所示测定时,在平直跑道上,受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前,当听到“跑”的口令后,全力跑向正前方10米处的折返线,测试员同时开始计时,受试者到达折返线处时,用手触摸折返线处的物体(如木箱),再转身跑向起点终点线,当胸部到达起点终点线的垂直面时,测试员停表,所用时间即为“10米折返跑”的成绩设受试者起跑的加速度为4 m/s2,运动过程中的最大速度为4 m/s,快到达折返线处时需减速到零,减速的加速度为8 m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线求该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒?解析:对受试者,由起点终点线向折返线运动的过程中加速阶段:t1