题目内容
20.如图(甲)所示,A车原来临时停在一水平路面上,B车在后面匀速向A车靠近,A车司机发现后启动A车,以A车司机发现B车为计时起点(t=0),A、B两车的v-t图象如图(乙)所示.已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m.(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小.
(2)若A、B两车不会相撞,则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离s0应满足什么条件?
分析 (1)B做匀速直线运动,根据x1=vBt1求解速度大小;根据图象的斜率表示加速度求解A的加速度大小;
(2)两车的速度达到相等时,两车的距离达到最小,计算出图象中梯形的面积即可.
解答 解:(1)在t1=1s时A车刚启动,两车缩短的距离为:x1=vBt1,
代入数据解得B车的速度为:vB=12m/s;
速度图象的斜率表示加速度,则A车的加速度为:
a=$\frac{△v}{△t}=\frac{{v}_{B}-0}{{t}_{5}-{t}_{1}}═\frac{12}{4}m/{s}^{2}=3m/{s}^{2}$;
(2)两车的速度达到相等时,两车的距离达到最小,对应于v-t图象的t2=5s,此时两车已发生的相对位移为梯形的面积为:
s=$\frac{1}{2}{v}_{B}({t}_{1}+{t}_{5})=\frac{1}{2}×12×(1+5)m$=36m,
因此,A、B两车不会相撞,距离s0应满足条件为:
s0>36m.
答:(1)B车运动的速度为12m/s,A车的加速度a的大小为3m/s2.
(2)若A、B两车不会相撞,则A车司机发现B车时两车的距离s0应满足s0>36m.
点评 对于图象问题,我们学会“五看”,即:看坐标、看斜率、看面积、看交点、看截距;了解图象的物理意义是正确解题的前提.
练习册系列答案
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3.如图所示,是质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v-t 图象,由图可知( ) 
| A. | 在t0时刻,两个质点相遇 | |
| B. | 在t0时刻,质点B的速度大于质点A的速度 | |
| C. | 在t0时刻,质点B所受的合外力大于质点A所受的合外力 | |
| D. | 在0〜t0时间内,质点B的位移比质点A的位移大 |
4.一辆重为G的汽车停在坡道上,坡面与水平面的夹角为α,汽车对坡面的压力为( )
| A. | Gtanα | B. | Gcotα | C. | Gsinα | D. | Gcosα |
8.一个质量为1kg的物体同时仅受受到两个力的作用,这两个力的大小分别为3N和6N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为( )
| A. | 2m/s2 | B. | 4m/s2 | C. | 6m/s2 | D. | 8m/s2 |
15.
如图所示,物体B放在粗糙的水平地面上,物体A、C放在B上,水平恒力F作用于物体A,使A、B、C一起向右做匀加速运动,则各接触面间的摩擦力的情况是( )
| A. | A对B有向右的摩擦力 | B. | B对C有向左的摩擦力 | ||
| C. | 物体B受到两个摩擦力的作用 | D. | B对地面有向右的摩擦力 |
5.
如图所示,有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是下半圆的圆心,现在有三条光滑轨道AB、CD、EF,它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上,三轨道都经过切点O,轨道与竖直线的夹角关系为α>β>θ,现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端,则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为( )
| A. | tAB=tCD=tEF | B. | tAB>tCD>tEF | C. | tAB<tCD<tEF | D. | tAB=tCD<tEF |
10.
如图所示,在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆,O点为圆心,AB是一条直径,空间有匀强电场,电场强度大小为E,方向与水平面平行,在圆上A点有一发射器,以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球,小球会经过圆周上不同的点,在这些点中,经过C点的小球动能最大,且∠α=45°,由于发射时刻不同时,小球间无相互作用,下列说法正确的是( )
| A. | 电场的方向沿OC方向 | |
| B. | 在圆周上AC两点的电势差最大 | |
| C. | 小球在A点垂直电场方向发射,若恰能落到C点,则初动能为$\frac{qER}{8}$ | |
| D. | 小球在A点垂直电场方向发射,若恰能落到C点,则初动能为$\frac{qER}{4}$ |