2015-2016学年山东省济宁市兖州区高一(上)期中物理试卷
一、选择题:本大题共l4小题,每小题4分,满分56分.在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分.
1.下列说法中正确的是( )
A.参考系就是相对地面静止不动的物体
B.研究跳水运动员在空中姿态时,可以把运动员看作质点
C.物体运动时,平均速度的方向与位移的方向相同
D.亚里士多德早已对自由落体运动作出了科学正确的结论
2.关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是( )
A.物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度不可能为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大
D.加速度方向一定与速度变化量的方向相同
3.由静止开始做匀加速直线运动的火车在第10s末的速度为20m/s,则对于火车的加速度的说法正确的是( )
A.火车的加速度为﹣5 m/s2
B.每秒速度变化了2m/s
C.火车的加速度为5 m/s2
D.火车的加速度与初速度方向相同
4.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑推理的完美结合.伽利略先用斜面进行实验研究,获得匀变速直线运动的规律,然后将此规律合理外推至倾角为90°﹣﹣自由落体的情形,如图所示.对伽利略研究过程的理解,下列说法正确的是( )
A.图中所示的情形均为真实的实验过程
B.该研究方法的核心是把实验和逻辑推理结合起来
C.利用斜面“放大”重力的作用,使实验现象更明显
D.利用斜面“冲淡”重力的作用,便于测量实验数据
5.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s2)( )
A.10m B.20m C.30m D.40m
6.一质点做匀变速直线运动,初速度v0=2m/s,4s内发生的位移x=20m.则下列说法正确的是( )
A.质点4s末的速度为10m/s B.质点2s末的速度为6m/s
C.质点4s内的平均速度为5m/s D.质点的加速度为3m/s2
7.甲、乙两物体所受的重力之比为1:2,甲,乙两物体所在的位置高度之比为2:1,它们各自做自由落体运动,则( )
A.落地时的速度之比是:1
B.落地时的速度之比是1:1
C.下落过程中的加速度之比是1:2
D.下落过程中加速度之比是2:1
8.一个做匀加速直线运动的小球,在第1s内通过1m,在第2s内通过2m,在第3s内通过3m,在第4s内通过4m.下面有关小球的运动情况的描述中,正确的是( )
A.小球在这4s内的平均速度是2.5m/s
B.小球在第3s和第4s这两秒内的平均速度是3.5m/s
C.小球在第3s末的瞬时速度是3m/s
D.小球的加速度大小为2m/s2
9.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们的初速度之比为1:2,则它们运动的最大位移之比为( )
A.1:2 B.1:4 C.1: D.2:1
10.如图是张明在国庆假期试驾中某次小轿车在平直公路上运动的0~25s内的速度随时间变化的图象,由图象可知( )
A.小轿车在0~15s内的位移为350m
B.小轿车在15s~25s内加速度大小为2m/s2
C.小轿车在2s~8s内的加速度大于16~24s内的加速度
D.小轿车在15s末运动方向发生改变
11.一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50m的电线杆共用5s时间,它经过第二根电线杆时的速度为15m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )
A.2m/s B.10m/s C.2.5m/s D.5m/s
12.某物体沿竖直方向做直线运动,规定向上为正方向,其v﹣t图象如图所示,下列判断正确的是( )
A.在0~1s内,物体的平均速度大小为2m/s
B.在1s~2s内,物体向下运动
C.在1s~3s内,物体做匀变速运动
D.在0~3s内,物体通过的路程是2m
13.如图所示的位移(s)﹣时间(t)图象和速度(v)﹣时间(t)图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.t1时刻,乙车与甲车的速度大小相等
C.0~t1时间内,乙车做速度减小的变速运动
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
14.一辆汽车正以v1=10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,发现正前方有一辆自行车以v2=4m/s的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为a=0.6m/s2的匀减速运动,汽车恰好没有碰上自行车,则( )
A.关闭油门后,汽车恰好没有碰上自行车时所用时间为10s
B.关闭油门后,汽车恰好没有碰上自行车时所用时间为s
C.关闭油门时,汽车与自行车的距离30 m
D.关闭油门时,汽车与自行车的距离m
二、填空题(每空3分,共12分)
15.在测定匀变速直线运动的加速度实验中,得到一条纸带如图所示.A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点,若相邻计数点的时间间隔为0.1s,则粗测小车的加速度大小为__________ m/s2.若纸带是由于小车做减速运动得到的,则纸带上最先打下的点应是__________(填A或F)
16.在做“研究匀变速直线运动”实验中,打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示,若A、B、C …点间的时间间隔均为0.10s,从图中给定的长度,求出小车的加速度大小是__________,打下C点时小车的速度大小是__________.(结果保留三位有效数字)
三、计算题(本题3道大题共计32分)
17.汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s,汽车刹车后的运动可认为是匀减速直线运动.求:
(1)刹车过程中的加速度;
(2)刹车后前进9m所用的时间;
(3)刹车后8s内前进的距离.
18.如图所示,小滑块在斜面顶端,由静止加速下滑,加速度a=2m/s2,在到达底端前1s内,所滑过的距离为L,其中L为斜面长,则
(1)小滑块在斜面上滑行的时间为多少?
(2)斜面的长度L是多少?
19.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以15m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过4s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?
2015-2016学年山东省济宁市兖州区高一(上)期中物理试卷
一、选择题:本大题共l4小题,每小题4分,满分56分.在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分.
1.下列说法中正确的是( )
A.参考系就是相对地面静止不动的物体
B.研究跳水运动员在空中姿态时,可以把运动员看作质点
C.物体运动时,平均速度的方向与位移的方向相同
D.亚里士多德早已对自由落体运动作出了科学正确的结论
【考点】质点的认识.
【分析】参考系,是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系;参考系的选取是任意的,如何选择参照系,必须从具体情况来考虑,一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系.当物体的大小和形状在所研究的问题中能忽略,物体可以看成质点,平均速度等于位移除以时间.
【解答】解:A、参考系的选取是任意的,并不是只有地面上的静止物体才可以作为参考系.故A错误.
B、研究跳水运动员在空中姿态时,运动员的形状和大小不可以忽略,不可以看成质点.故B错误.
C、平均速度等于位移除以时间,所以平均速度的方向与位移的方向相同.故C正确.
D、亚里士多德对自由落体运动的结论是错误的.故D错误.
故选:C.
【点评】解决本题的关键掌握物体可以看成质点的条件,知道参考系的选取原则,知道平均速度等于位移除以时间,难度不大,属于基础题.
2.关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是( )
A.物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度不可能为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大
D.加速度方向一定与速度变化量的方向相同
【考点】加速度.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大.
【解答】解:A、物体的速度变化大,但所需时间更长的话,物体速度的变化率可能很小,则加速度就会很小,故A错误;
B、运动物体的速度很大,其加速度可能为零,例如匀速直线运动,故B错误;
C、运动物体的速度为零,其加速度可能很大,刚开始发射的火箭,故C错误.
D、加速度的方向就是物体速度变化量的方向,故D正确;
故选:D.
【点评】加速度是运动学中最重要的物理量,对它的理解首先抓住物理意义,其次是定义式,以及与其他物理量的关系.
3.由静止开始做匀加速直线运动的火车在第10s末的速度为20m/s,则对于火车的加速度的说法正确的是( )
A.火车的加速度为﹣5 m/s2
B.每秒速度变化了2m/s
C.火车的加速度为5 m/s2
D.火车的加速度与初速度方向相同
【考点】加速度.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】加速度等于单位时间内速度的变化量,结合初末速度和时间求出加速度,当加速度方向与速度方向相同,火车做加速运动.
【解答】解:A、火车的加速度a=,每秒速度变化了2m/s,故A、C错误,B正确.
D、因为火车做加速运动,知火车的加速度方向与初速度方向相同.故D正确.
故选:BD.
【点评】解决本题的关键掌握加速度的定义式,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系.
4.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑推理的完美结合.伽利略先用斜面进行实验研究,获得匀变速直线运动的规律,然后将此规律合理外推至倾角为90°﹣﹣自由落体的情形,如图所示.对伽利略研究过程的理解,下列说法正确的是( )
A.图中所示的情形均为真实的实验过程
B.该研究方法的核心是把实验和逻辑推理结合起来
C.利用斜面“放大”重力的作用,使实验现象更明显
D.利用斜面“冲淡”重力的作用,便于测量实验数据
【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法.
【分析】本题考查了伽利略对自由落体运动的研究,要了解其研究过程为什么要“冲淡”重力的方法.
【解答】解:A、伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,就无法验证v与t成正比的思想,伽利略通过数学运算得到,若物体初速度为零,且速度随时间均匀变化,即v正比于t,那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比,只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化.
前三个过程为真实的实验过程,最后一个为理想的实验过程,故A错误;
B、该研究方法的核心是把实验和逻辑推理结合起来.故B正确;
C、D、由于伽利略时代靠滴水计时,不能测量自由落体所用的时间,伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,由于沿斜面下滑时加速度减小,所用时间长得多,所以容易测量.这个方法叫“冲淡”重力.由于“冲淡”重力的作用,小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长的多,所以容易测量.故C错误,D正确
故选:BD.
【点评】本题考查的就是学生对于物理常识的理解,这些在平时是需要学生了解并知道的,看的就是学生对课本内容的掌握情况.
5.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s2)( )
A.10m B.20m C.30m D.40m
【考点】自由落体运动.
【分析】石块做自由落体运动,由自由落体的位移公式可以直接求得结论.
【解答】解:石头做自由落体运动,根据位移公式h=gt2=0.5×10×4m=20m.所以B正确.
故选B.
【点评】本题考查学生对自由落体的理解,题目比较简单.
6.一质点做匀变速直线运动,初速度v0=2m/s,4s内发生的位移x=20m.则下列说法正确的是( )
A.质点4s末的速度为10m/s B.质点2s末的速度为6m/s
C.质点4s内的平均速度为5m/s D.质点的加速度为3m/s2
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式求出质点的加速度,结合速度时间公式求出质点的速度,根据平均速度推论求出质点的平均速度.
【解答】解:AD、根据x=得:a==1.5m/s2,
则4s末的速度为:v=v0+at=2+1.5×4m/s=8m/s,故AD错误.
B、质点在2s末速度为:v2=v0+at2=2+1.5×2m/s=5m/s,故B错误.
C、质点在4s内的平均速度为:,故C正确.
故选:C.
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,基础题.
7.甲、乙两物体所受的重力之比为1:2,甲,乙两物体所在的位置高度之比为2:1,它们各自做自由落体运动,则( )
A.落地时的速度之比是:1
B.落地时的速度之比是1:1
C.下落过程中的加速度之比是1:2
D.下落过程中加速度之比是2:1
【考点】自由落体运动.
【专题】自由落体运动专题.
【分析】自由落体运动的加速度为g,根据v2=2gh求出落地的速度之比.
【解答】解:A、根据v2=2gh得,,高度比为2:1,所以落地的速度比为.故A正确,B错误.
C、自由落体运动的加速度为g,与重力无关.故加速度之比为1:1.故C、D错误.
故选A.
【点评】解决本题的关键知道自由落体运动的加速度为g,以及掌握自由落体运动的速度位移公式v2=2gh.
8.一个做匀加速直线运动的小球,在第1s内通过1m,在第2s内通过2m,在第3s内通过3m,在第4s内通过4m.下面有关小球的运动情况的描述中,正确的是( )
A.小球在这4s内的平均速度是2.5m/s
B.小球在第3s和第4s这两秒内的平均速度是3.5m/s
C.小球在第3s末的瞬时速度是3m/s
D.小球的加速度大小为2m/s2
【考点】平均速度;瞬时速度.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】根据位移和时间,利用求出小球在不同时间段的平均速度.根据题目的条件无法判断小球是否做匀加速运动.
【解答】解:A、小球在这4s内的平均速度为:=2.5m/s.故A正确.
B、小球在第3s和第4s这两秒内的平均速度为:.故B正确.
C、小球在第3s内的平均速度为3m/s,因为小球做匀加速运动,所以小球在第3s末的速度不等于3m/s.故C错误.
D、由△x=aT2得:a==1m/s2.故D错误.
故选:AB.
【点评】解决本题的关键知道平均速度等于位移与时间的比值,即定义式为.
9.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们的初速度之比为1:2,则它们运动的最大位移之比为( )
A.1:2 B.1:4 C.1: D.2:1
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,直接根据速度位移公式列式求解.
【解答】解:两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,它们的初速度之比为1:2,末速度为零,根据速度位移公式,有
…①
…②
联立解得:
故选B.
【点评】本题关键明确小车的运动情况,然后选择恰当的运动学公式列式求解.
10.如图是张明在国庆假期试驾中某次小轿车在平直公路上运动的0~25s内的速度随时间变化的图象,由图象可知( )
A.小轿车在0~15s内的位移为350m
B.小轿车在15s~25s内加速度大小为2m/s2
C.小轿车在2s~8s内的加速度大于16~24s内的加速度
D.小轿车在15s末运动方向发生改变
【考点】匀变速直线运动的图像.
【专题】运动学中的图像专题.
【分析】速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移,图线的斜率表示加速度,通过速度的正负判断轿车的运动方向.
【解答】解:A、小轿车在0﹣15s内的位移为 x=×(5+15)×20m=200m.故A错误.
B、小轿车在15~15 s内的加速度为 a===﹣1m/s2.加速度大小为1m/s2.故B错误.
C、根据斜率等于加速度,可知小轿车在2s~8s内的加速度大于16~24s内的加速度,故C正确.
D、小轿车在0﹣25s内速度都为正值,运动方向未改变.故D错误.
故选:C
【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线斜率、图线与时间轴围成的面积表示的含义.
11.一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50m的电线杆共用5s时间,它经过第二根电线杆时的速度为15m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )
A.2m/s B.10m/s C.2.5m/s D.5m/s
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】在匀变速直线运动中,物体的平均速度为,据此可正确解答本题.
【解答】解:物体经过两根电线杆的平均速度为: ①
由于物体做匀加速直线运动,所以有: ②
联立①②两式代入数据得:v1=5m/s,即经过第一根电线杆的速度为5m/s,故ABC错误,D正确.
故选D.
【点评】本题考查了运动学推论公式的应用,对于这些推论要会正确推导,明确其适用条件.
12.某物体沿竖直方向做直线运动,规定向上为正方向,其v﹣t图象如图所示,下列判断正确的是( )
A.在0~1s内,物体的平均速度大小为2m/s
B.在1s~2s内,物体向下运动
C.在1s~3s内,物体做匀变速运动
D.在0~3s内,物体通过的路程是2m
【考点】匀变速直线运动的图像.
【专题】运动学中的图像专题.
【分析】在速度﹣时间图象中,图象与坐标轴围成面积代表位移,平均速度等于位移与时间之比.匀变速直线运动的v﹣t图象是一条倾斜的直线.路程等于各段位移大小之和.
【解答】解:A、在0~1s内,物体做匀加速直线运动,平均速度大小为:===2m/s.故A正确.
B、在1s~2s内,物体的速度为正,正向上运动,故B错误.
C、在1s~3s内,物体的加速度不变,做匀变速直线运动,故C正确.
D、在0~3s内,物体通过的路程是:S==6m,故D错误.
故选:AC
【点评】本题是速度﹣时间图象的理解问题,要明确斜率的含义,知道在速度﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义.
13.如图所示的位移(s)﹣时间(t)图象和速度(v)﹣时间(t)图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.t1时刻,乙车与甲车的速度大小相等
C.0~t1时间内,乙车做速度减小的变速运动
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
【考点】匀变速直线运动的图像.
【专题】运动学中的图像专题.
【分析】位移(s)﹣时间(t)图象和速度(v)﹣时间(t)图象都只能表示直线运动.在位移﹣时间图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,斜率表示速度,图象的交点表示位移相等.在速度﹣时间图象中,斜率表示加速度,图象与时间轴围成的面积表示位移.
【解答】解:A、位移时间图象只能表示直线运动,则知甲乙都做直线运动,故A错误.
B、根据位移时间图象的斜率等于速度,可知t1时刻,乙车的速度比甲车的速度小,故B错误.
C、0~t1时间内,乙车图象的斜率在减小,则知乙车做速度减小的变速运动,故C正确.
D、0~t2时间内,丙通过的位移比丁通过的位移小,则丙车的平均速度比丁车的小,故D错误.
故选:C
【点评】要求同学们能根据图象读出有用信息,注意位移﹣时间图象和速度﹣时间图象的区别,图象与轨迹的区别,不要混淆.
14.一辆汽车正以v1=10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,发现正前方有一辆自行车以v2=4m/s的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为a=0.6m/s2的匀减速运动,汽车恰好没有碰上自行车,则( )
A.关闭油门后,汽车恰好没有碰上自行车时所用时间为10s
B.关闭油门后,汽车恰好没有碰上自行车时所用时间为s
C.关闭油门时,汽车与自行车的距离30 m
D.关闭油门时,汽车与自行车的距离m
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】根据速度时间公式求出速度相等的时间,结合位移关系,根据位移公式求出汽车不撞上自行车的条件.
【解答】解:撞不上的临界为速度相等时恰好追上,设汽车的初速度为v1 自行车的速度为v2,
则有:v1﹣at=v2
代入数据解得:t=10s,故A正确,B错误;
又设汽车的位移为s1 自行车位移为s2,则由位移关系有:s1=s2+x即:
代值解得:x=30m,故C正确,D错误
故选:AC
【点评】本题考查了运动学中的追及问题,知道速度大者减速追及速度小者,若追不上,速度相等时有最小距离.恰好追不上的临界情况是速度相等时恰好不相撞.
二、填空题(每空3分,共12分)
15.在测定匀变速直线运动的加速度实验中,得到一条纸带如图所示.A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点,若相邻计数点的时间间隔为0.1s,则粗测小车的加速度大小为1.58 m/s2.若纸带是由于小车做减速运动得到的,则纸带上最先打下的点应是F(填A或F)
【考点】测定匀变速直线运动的加速度.
【专题】实验题;直线运动规律专题.
【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,求出小车的加速度大小,若小车做减速运动,相等时间内的位移减小,从而确定最先打下的点.
【解答】解:根据得小车的加速度为:
a==m/s2=1.58m/s2.
若纸带是由于小车做减速运动得到的,可知相等时间内的位移减小,则纸带上最先打下的点是F.
故答案为:1.58,F
【点评】解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解速度和加速度,关键是匀变速直线运动推论的运用.
16.在做“研究匀变速直线运动”实验中,打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示,若A、B、C …点间的时间间隔均为0.10s,从图中给定的长度,求出小车的加速度大小是3.93m/s2,打下C点时小车的速度大小是1.11m/s.(结果保留三位有效数字)
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【专题】实验题;直线运动规律专题.
【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,求出小车的加速度大小,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出打下C点的瞬时速度.
【解答】解:根据△x=aT2,运用逐差法得:
a=m/s2=3.93m/s2.
C点的瞬时速度为:
m/s=1.11m/s.
故答案为:3.93 m/s2,1.11 m/s.
【点评】解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动推论的运用.
三、计算题(本题3道大题共计32分)
17.汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s,汽车刹车后的运动可认为是匀减速直线运动.求:
(1)刹车过程中的加速度;
(2)刹车后前进9m所用的时间;
(3)刹车后8s内前进的距离.
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车的加速度;
(2)根据位移时间公式求出刹车后前进9m所用的时间.
(3)根据汽车停止的时间判断刹车后8s前进的距离,可采用逆向思维法.
【解答】解:根据匀变速直线运动的速度时间公式v=v0+at得:
a==﹣2m/s2
(2)汽车从刹车到停止的时间为:
根据x=v0t+
得:9=10t﹣t2
解得:t=1s 或者 t=9s>t0(不合实际,舍去)
(3)根据(2)可知汽车经5s停下,所以刹车后8s前进的距离即汽车刹车5s前进的距离,
由逆向思维法可得:=25m
答:(1)刹车过程中的加速度为﹣2m/s2;
(2)刹车后前进9m所用的时间为1s;
(3)刹车后8s内前进的距离为25m.
【点评】本题考查运动学中的刹车问题,注意汽车速度减为零后不再运动,是道易错题,要注意求出刹车通过的位移和所用的时间,分析汽车的状态,再求解.
18.如图所示,小滑块在斜面顶端,由静止加速下滑,加速度a=2m/s2,在到达底端前1s内,所滑过的距离为L,其中L为斜面长,则
(1)小滑块在斜面上滑行的时间为多少?
(2)斜面的长度L是多少?
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】根据总时间为t,结合位移时间公式,联立方程求出小滑块在斜面上滑行的时间,从而结合位移时间公式求出斜面的长度.
【解答】解:小滑块的加速度a=2 m/s2
根据位移时间公式有:=a×(t﹣1)2 ①
L=at2 ②
联立①②解得t=7 s,L=49 m.
答:(1)小滑块在斜面上滑行的时间为7s;
(2)斜面的长度L是49m.
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式,并能灵活运用,基础题.
19.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以15m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过4s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?
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】(1)当两车速度相等时,相距最远,结合速度时间公式求出速度相等经历的时间,结合位移关系求出两车间的最大距离.
(2)根据位移关系求出追及的时间.
【解答】解:(l)警车在追赶货车的过程中,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=v(t1+4)=(4+6)×15m=150m
s警=at12==45m
所以两车间的最大距离△s=s货﹣s警=150﹣45m=105m
(2)v0=90km/h=25m/s,当警车刚达到最大速度时,运动时间
,
s货′=v(t2+4)(4+10)×15m=210m
s警′=at22=m=125m
因为s货′>s警′,故此时警车尚未赶上货车,
且此时两车距离△s′=s货′﹣s警′=210﹣125m=85m
警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过t3时间迫赶上货车.则:
25t3﹣15t3=85m
解得t3=8.5s
所以警车发动后要经过△t=t2+t3=10+8.5s=18.5s,才能追上货车.
答:(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是105m;
(2)警车发动后要18.5s时间才能追上货车.
【点评】本题考查了运动学中的追及问题,关键抓住位移关系,结合运动学公式灵活求解,知道速度相等时有最大距离.