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运动学知识梳理及典型习题
1.(对质点的理解)分析研究下列物体的运动时,研究对象能看做质点的是( )
A.研究“嫦娥三号”“奔月”的过程
B.研究奥运冠军邓琳琳在平衡木上的动作
C.研究从斜面上滑下的木块的滑行时间
D.研究运动员发出的弧旋乒乓球的旋转情况
2.(位移和路程的理解及计算)如图3所示,某人沿半径R=50 m的圆形跑道跑步,从A点出发逆时针跑过圆周到达B点,试求由A到B的过程中,此人跑步的路程和位移.(π=3.14,=1.414)
3.(对时刻和时间的理解)以下的计时数据中指时间的是( )
A.天津开往德州的625次列车于13点35分从天津发车
B.某人用15 s跑完100 m
C.我们早上8:00开始上第一节课
D.列车到站时间晚点5分钟
4.(平均速度和平均速率的计算)某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是( )
A.10 m/s,10 m/s B.5 m/s,4.8 m/s
C.10 m/s,5 m/s D.0,4.8 m/s
5.(位移-时间图像)如图4是在同一条直线上运动A、B两质点的位移-时间图像,由图可知( )
图4
A.t=0时,A在B后面
B.B物体在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面
C.在0~t1时间内B的运动速度比A大
D.A物体在0~t1做速度逐渐增大的运动,之后做匀速运动
6. (v-t图像与加速度) 如图4所示是一个物体向东运动的v-t图像.由图可知在0~10 s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做________运动;在10~40 s内物体的加速度为____________,物体做________运动;在40~60 s内物体的加速度大小是______,方向________,物体做________运动.
图4
7.(加速度的计算)足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是(设运动员踢足球的力为恒力)( )
A.-20 m/s2 B.20 m/s2
C.100 m/s2 D.-100 m/s2
8.(自由落体运动的规律)从离地面80 m的高空自由落下一个小球,g取10 m/s2,求:
(1)经过多长时间小球落到地面;
(2)自开始下落计时,小球在第1 s内的位移和最后1 s内的位移;
(3)小球下落时间为总时间一半时的位移.
9.(位移公式的理解及应用)某质点的位移随时间变化的关系是s=4t+4t2,s与t的单位分别为m和s,下列说法正确的是( )
A.v0=4 m/s,a=4 m/s2 B.v0=4 m/s,a=8 m/s2
C.2 s内的位移为24 m D.2 s末的速度为24 m/s
题组三
10.(Δs=aT2的理解与应用)一小球沿斜面以恒定的加速度滚下并依次通过A、B、C三点,已知AB=6 m,BC=10 m,小球通过AB、BC所用的时间均为2 s,则小球经过A、B、C三点时的速度分别为( )
A.2 m/s,3 m/s,4 m/s B.2 m/s,4 m/s,6 m/s
C.3 m/s,4 m/s,5 m/s D.3 m/s,5 m/s,7 m/s
11.(比例法)质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2 s、第2个2 s和第5个2 s内三段位移比为( )
A.1∶4∶25 B.2∶8∶7
C.1∶3∶9 D.2∶2∶1
12.(刹车类问题)一滑块在水平面上以10 m/s的初速度做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2.求:
(1)滑块经3 s时的速度的大小;
(2)滑块经10 s时的速度及位移的大小.
13.(纸带的处理)在做“测量匀变速直线运动的加速度”的实验时,所用交流电源频率为50 Hz,取下一段纸带研究,如图7所示,设0点为计数点的起点,每5个点取一个计数点,则第1个计数点与起始点间的距离s1=______cm,计算此纸带的加速度大小a=________m/s2;经过第3个计数点的瞬时速度v3=________ m/s.
15.(安全车距问题)(8分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离,已知某高速公路的最高限速v=120km/h,假设前方车辆突然停止,后方车司机从发现这一情况,经操纵刹车到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s,刹车具有的加速度为,求该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?
16. (多过程问题)矿井里的升降机从静止开始做匀加速直线运动,上升3s,速度达到3m/s,然后匀速上升6s,最后减速上升2s停下,求升降机上升的高度,并画出升降机运动的v----t图像。
17.(速位公式)一个滑雪的人,从长48 m的山坡上匀变速滑下,初速度是1 m/s,末速度是5 m/s.求:
(1)滑雪人的加速度的大小;
(2)滑雪人通过这段山坡需要多长时间?
参考答案
1.AC 2. 235.5 m 70.7 m,方向由A→B,与半径AO的夹角为45°
3.BD 4.D 5.B 6.3 m/s2 向东 匀加速直线 0 匀速直线
1.5 m/s2 向西 匀减速直线 7.D 8. (1)4 s (2)5 m 35 m (3)20 m
9.BC 10.B 11.C 12. (1)4 m/s (2)0 25 m 13. 3 3 1.05
14. 解法一 利用速度相等这一条件求解.
当车的速度与人的速度相等时,相距最近,此时若追不上,以后永远追不上.
v车=at,v人=v0
当v车=v人时,at=v0,所以得时间t== s=6 s
以人开始追的位置为起点,此时人与车的位移分别为
s人=v人t=6 m/s×6 s=36 m
s车=s0+at2=20 m+×1 m/s2×(6 s)2=38 m
显然s车>s人,追不上.
人与车相距最近为Δs=s车-s人=38 m-36 m=2 m
解法二 利用二次函数求解
车与人的位移分别为s车=s0+at2
s人=v0t
车与人相距
Δs=s车-s人=s0+at2-v0t=20+t2-6t
=(t-6)2+2 m
显然Δs总大于2 m,即追不上,而且当t=6 s时,Δs有最小值2 m,即相距最近为2 m.
15.155.6m 16.25.5m 17.0.25 16
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