题目内容

18．小明是学校的升旗手，他每次升旗都做到了在庄严的《义勇军进行曲》响起时开始升旗，当国歌结束时恰好庄严的五星红旗升到了高高的旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48s，旗杆高度是19m，红旗从离地面1.4m处开始升起．若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速运动，时间持续4s，然后使红旗做匀速运动，最后使红旗做匀减速运动，加速度大小与开始升起时的加速度大小相同，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．试计算小明升旗时使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小和红旗匀速运动的速度大小．

分析 根据旗杆高度是19m和红旗从离地面1.4m处开始升起，得出红旗上升的位移大小．由于红旗匀加速运动和匀减速运动的加速度大小相等，根据对称性得知这两个过程的时间相等，确定出匀速运动的时间，用位移公式分别得出三个运动过程的位移表达式，求出匀速运动的速度，再求解匀加速运动的加速度大小．

解答 解：设红旗匀速运动的速度大小为v．由题得到红旗上升的位移大小x=19m-1.4m=17.6m．由题红旗匀加速运动和匀减速运动的加速度大小相等，根据对称性得知这两个过程的时间相等，红旗匀速运动的时间为：
t2=（48-2×4）s=40s，
t1=t3=4s
则有：$\frac{v{t}_{1}}{2}+v{t}_{2}+\frac{v{t}_{3}}{2}=x$，
代入解得：v=0.4m/s，匀加速运动的加速度大小为：a=$\frac{v}{{t}_{1}}=\frac{0.4}{4}$=0.1m/s2
答：红旗向上做匀加速运动时加速度的大小为0.1m/s2，红旗匀速运动的速度大小为0.4m/s．

点评 本题涉及三个运动过程，三个过程之间基本的联系是速度，前一过程的末速度等于后一过程的初速度，研究三个之间的关系是解题的关键．

练习册系列答案
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8．2003年10月15日，我国成功地发射了“神舟五号”载人飞船，经过21小时的太空飞行，返回舱于次日安全着陆．已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图所示，飞船在飞行中是无动力飞行，只受到地球的万有引力作用，在飞船从轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．飞船的速度逐渐增大B．飞船的速度逐渐减小
C．飞船的受到引力变大D．飞船受到的引力就是向心力
9．如图中虚线为匀强电场中的等势面，两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点A、B、C为实线与虚线的交点，已知O点电势高于C点．若不计重力，则（　　）
A．M带负电荷，N带正电荷
B．N在A点的速率与M在C点的速率相等
C．N在从O点运动至A点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至B点的过程中，电场力对它做的负功
6．水平放置的两块平行金属板板长l=5.0cm，两板间距d=1.0cm，两板间电压为90V，且上板为正极板，一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107 m/s，从两板中间射入，如图所示，不计电子的重力，电子的质量为m=9.0×10-31 kg、电荷量为e=-1.6×10-19 C，求：
（1）电子偏离金属板的侧位移是多少？
（2）电子飞出电场时的速度大小是多少？（保留二位有效数字）
（3）电子离开电场后，打在屏上的P点，若s=10cm，求OP之长．
13．如图所示，四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上，将四个质量相同的物块放在斜面顶端，因四个物块运动情况不同，物块与斜面的摩擦力不同，a物块匀加速下滑，b物块匀速下滑，c物块匀减速下滑，d物块静止在斜面上，四种情况斜面体均保持静止，四种情况下斜面体对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4．则它们的大小关系是（　　）
A．F1=F2=F3=F4B．F1＞F2＞F3＞F4C．F1＜F2=F4＜F3D．F1=F3＜F2＜F4
3．气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b．气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3．若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为0.2abs1、0.2abs3，两滑块的总动量大小为0.2ab（s1-s3）；碰撞后两滑块的总动量大小为0.4abs2．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．
10．某秒摆从平衡位置开始摆动，摆动过程中说法正确的是（　　）
A．重力和绳的拉力的合力提供回复力
B．增大摆角可使单摆周期变大
C．小球连续两次经过同一位置位移、加速度、速度相同
D．经1.2 s时，小球速度正减小，加速度正增大
7．某物体的重力为500N，放置在水平面上，它与地面间的动摩擦因数是0.56，它与地面间的最大静摩擦力是300N．
（1）至少要用300N的水平力，才能把物体推动；
（2）用200N的水平方向的力推物体，地面对物体的摩擦力是200N；
（3）物体运动起来以后，若使其保持匀速直线运动，应在水平方向施加280N的推力．
（4）若撤去外力，直到静止前，地面对物体的摩擦力为280N．
8．如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图．在Oxy平面的OABC区域内，存在一个匀强电场区域I和一个无电场区域Ⅱ，两个区域的边界都是边长为L的正方形．另有一个加速电压为U的加速电场（图中未画出），可以在OA间任意位置处，将电子加速后，垂直OA射入Ⅱ区域，不计电子所受重力，已知电子质量为me，电子电量为e．
（1）如果从OA中点射入的电子恰能从OABC区域左下角C处离开，请计算I区域匀强电场的电场强度．
（2）现将加速电场的加速电压增大到2U，电场I场强不变．请计算在OA间哪些位置将电子射入Ⅱ区域，才能使电子在BC间离开OABC区域．
（3）现加速电场的加速电压为2U，电场I场强不变．从OA中点将电子射入Ⅱ区域，若要使电子从OABC区域左下角C处离开，请计算需要将匀强电场I整体水平向右移动的距离（C不随电场移动）．

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