静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动,推力随时间的变化如图所示,关于物体在0﹣t1时间内的运动情况,正确的描述是( )
A.物体先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.物体的速度一直增大
C.物体的速度先增大后减小
D.物体的加速度一直增大
知识点:物理
B
解:A、由题可知:物体的合力等于推力F,方向始终沿正方向,根据牛顿第二定律分析可知:物体先从静止开始做加速直线运动,推力F减小时,其方向仍与速度相同,继续做加速直线运动,故A错误.
B、C由上分析:物体一直做加速运动,速度一直增大.故B正确,C错误.
D、物体的合力等于推力F,推力先增大后减小,根据牛顿第二定律得知:加速度先增大,后加速度减小.故D错误.
故选B
物体的初速度为v0,以加速度a做匀加速直线运动,如果要它的速度增加到初速度的n倍,则物体的位移是( )
A. B. C. D.
知识点:物理
A
解:物体的初速度为v0,加速度为a,末速度为v=nv0倍,设物体的位移是x
由于题目不涉及时间,我们可以根据位移﹣速度关系式:v2﹣v02=2ax,
整理得:x==
故选:A
(多选题)a、b两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同,加速度相同,则在运动过程( )
A.a、b的速度之差保持不变
B.a、b的速度之差与时间成正比
C.a、b的位移之差与时间成正比
D.a、b的位移之差与时间的平方成正比
知识点:物理
AC
解:设a、b两个物体的初速度分别为v1、v2,加速度为a,由于a、t相同,则由vt=v0+at得两物体的速度之差为:△v=v1﹣v2=v10﹣v20=△v0,所以速度之差保持不变,故A正确,B错误;
由公式可得两物体的位移之差为:△s=(v10﹣v20)t=△v0t,故C正确,D错误.
故选AC
(多选题)甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标,在描述两车运动的v﹣﹣t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0﹣20s的运动情况.关于两车之间的位置,下列说法正确的是( )
A.在0﹣10 s内两车逐渐靠近,10 s时两车距离最近
B.在0﹣10 s内两车逐渐远离,10 s时两车距离最远
C.在5﹣15 s内两车的位移相等,15 s时两车相遇
D.在0﹣20 s内乙车始终在甲车前面,直至20 s时两车相遇
知识点:物理
BD
解:A、B,0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标,在0﹣10s内乙车的速度大于甲车的速度,两车逐渐远离,在10﹣15s内乙车的速度小于甲车的速度,两车逐渐靠近,故10s相距最远.故A错误,B正确.
C、根据速度图象的“面积”表示位移,由几何知识看出,5﹣15s内两车的位移相等,但15s时两车没有相遇.故C错误.
D、由上分析可知,在0﹣20 s内乙车始终在甲车前面,20s两车通过的位移相等,两车相遇.故D正确.
故选BD
如图所示,A、B两物体相距s=7m,物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动.而物体B此时的速度vB=10m/s,向右做匀减速运动,加速度a=﹣2m/s2.那么物体A追上物体B所用的时间为( )
A.7s B.8s C.9s D.10s
知识点:物理
B
解:物体A做匀速直线运动,位移为:xA=vAt=4t
物体B做匀减速直线运动减速过程的位移为:xB=vBt+=10t﹣t2
设物体B速度减为零的时间为t1,有t1=,
在t1=5s的时间内,物体B的位移为xB1=25m,物体A的位移为xA1=20m,由于xB1+S>xA1,故物体A未追上物体B;
5s后,物体B静止不动,故物体A追上物体B的总时间为.
故选:B.
(多选题)如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
A. B. C. D.
知识点:物理
ACD
解:若木块沿着传送带的运动是一直加速,根据牛顿第二定律,有
μmg=ma ①
根据位移时间公式,有
②
由①②解得
故C正确;
若木块沿着传送带的运动是先加速后匀速,根据牛顿第二定律,有
μmg=ma ③
根据速度时间公式,有
v=at1 ④
根据速度位移公式,有
v2=2ax1 ⑤
匀速运动过程,有
L﹣x1=vt2 ⑥
由③④⑤⑥解得
t=t1+t2=
故A正确;
如果物体滑到最右端时,速度恰好增加到v,根据平均速度公式,有
L=v平均t=
故
t=
故D正确;
故选:ACD.
(多选题)做初速度不为零的匀加速直线运动的物体,在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点,则以下判断正确的是( )
A.物体在A点的速度大小为
B.物体运动的加速度为
C.物体运动的加速度为
D.物体在B点的速度大小为
知识点:物理
AC
解:A、根据平均速度的推论知,物体在A点的速度,故A正确.
B、根据得,加速度a=,故C正确,B错误.
D、B点的速度=,故D错误.
故选:AC.
质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.重力加速度g取10m/s2,则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为( )
A.18m B.54m C.72m D.198m
知识点:物理
B
解:拉力只有大于最大静摩擦力时,物体才会由静止开始运动
0~3 s时:F=fmax,物体保持静止,s1=0;
3~6 s时:F>fmax,物体由静止开始做匀加速直线运动.
a=m/s2,v=at=6 m/s,s2=at2=9 m,
6~9 s时:F=f,物体做匀速直线运动. s3=vt=18m
9~12 s时:F>f,物体以6 m/s为初速度,以2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动,s4=vt+at2=27m,
所以物体的总位移是 s1+s2+s3+s4=54 m.
故选B.
光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现有某滑块通过光电门,计时器显示的挡光时间是5×10﹣2s,用分度值为1mm的直尺测量小滑块的长度d,示数如图2所示.
(1)读出滑块的长度d= cm
(2)滑块通过光电门的速度v= m/s(保留两位有效数字)
知识点:物理
(1)4.12,0.82.
解:(1)滑块的长度d=8.12﹣4.00cm=4.12cm.
(2)极短时间内的平均速度等于瞬时速度,则v=.
故答案为:(1)4.12,0.82.
甲、乙两个同学在直跑道上进行4×100m接力(如图所示),他们在奔跑时有相同的最大速度,乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀加速直线运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时奔跑的速度达到最大速度的80%,则:
(1)乙在接力区须奔出多少距离?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?
知识点:物理
解:(1)乙起跑后做初速度为0的匀加速直线运动,设最大速度为v1,x1为达到最大速度经历的位移,v2为乙接棒时的速度,x2为接棒时经历的位移,
有
v2=v1×80%
得x2=0.64x1=16m
故乙在接力需奔出的距离为16m.
(2)设乙加速至交接棒的时间为t
=16m
x甲=v1t
△x=x甲﹣x2=0.6v1t=24m
故乙应在距离甲24m处起跑.
答:(1)乙在接力区须奔出16m距离;
(2)乙应在距离甲24m远时起跑.
质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v﹣t图象如图所示.g取10m/s2,求:
(1)物体与水平面间的运动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0﹣10s内物体运动位移的大小.
知识点:物理
解:(1)设物体做匀减速直线运动的时间为△t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,
则: =﹣2m/s2 ①
设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律,有
Ff=ma2 ②
Ff=﹣μmg ③
联立①②③得: ④
(2)设物体做匀加速直线运动的时间为△t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则 ⑤
根据牛顿第二定律,有F﹣Ff=ma1 ⑥
联立③⑤⑥得:F=μmg+ma1=6N
(3)由匀变速直线运动位移公式,得
x=x1+x2=v10△t1++v20△t2+=46m.
答:(1)物体与水平面间的运动摩擦因数μ为0.2;
(2)水平推力F的大小为6N;
(3)0﹣10s内物体运动位移的大小为46m.
如图所示,为一传送货物的传送带abc,传送带的ab部分与水平面夹角α=37°,bc部分与水平面夹角β=53°,ab部分长为4.7m,bc部分长为7.5m.一个质量为m=1kg的物体A(可视为质点)与传送带的动摩擦因数μ=0.8.传送带沿顺时针方向以速率ν=1m/s匀速转动.若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c处,此过程中物体A不会脱离传送带.(sin 37°=0.6,sin 53°=0.8,g=10m/s2)求物体A从a处被传送到c处所用的时间.
知识点:物理
解:物体A在传送带ab上相对滑动时,由牛顿第二定律得:
μmgcosα﹣mgsinα=am,
解得:a=0.4m/s2,
物体与传送带速度相等时,运动时间为:
t1==2.5s,
位移: m=1.25m<sab,
在ab部分做匀速运动的运动时间: =s=3.45s.
由于mgsinβ>μmgcosβ,所以物块沿传送带bc部分匀加速运动到c点,物体A在传送带bc部分匀加速下滑,由牛顿第二定律得滑动的加速度为:
a′=gsinβ﹣μmgcosβ=3.2m/s2,
设在bc部分运动的时间为t3,由匀变速运动位移公式得:
sbc=vt3+a′t32,
即:,
解得:t3=1.875s.
物体A从a处被传送到c处所用的时间为:
t=t1+t2+t3=7.825s.
答:物体A从a处被传送到c处所用的时间为7.825s.