题目内容
14.赛车完成长5km赛道的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段.一次比赛中,某赛车用30s跑完全程.已知赛车在加速阶段的第2s内通过的距离为30m,求:(1)赛车加速度大小
(2)赛车最大速度的大小.
分析 (1)根据匀变速直线运动的位移时间关系,由第2s内的位移求得运动员的加速度.
(2)由加速时间得到加速的位移,并求得匀速的位移,两者之和等于5000m,联立解得匀速运动的速度即最大速度.
解答 解:(1)设赛车在匀加速阶段的加速度为a,根据匀加速运动的位移时间关系x=$\frac{1}{2}$at2,可得第2s内的位移为:
△x=$\frac{1}{2}$at2-$\frac{1}{2}$a(t-1)2;
代入数据有:30=$\frac{1}{2}$×a×(22-12)
可解得加速度为:a=20m/s2
(2)令匀加速时间为t′,匀速运动的速度为30-t′,则由位移关系可得:
S=$\frac{1}{2}at{′}^{2}$+at′•(30-t′)
代入得:5000=$\frac{1}{2}×20×t{′}^{2}$+20t′(30-t′)
解得:t′=10s(另一值不合题意舍去).
故最大速度为:v=at′=200m/s
答:(1)赛车加速度大小是20m/s2.
(2)赛车最大速度的大小是200m/s.
点评 掌握匀变速直线运动的位移时间关系是正确解题的关键,注意能根据物理情景列出位移方程并能求解即可.
练习册系列答案
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4.以v0的速度水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,则( )
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9.某种镍氢充电电池的电动势为1.2V,其物理意义是( )
| A. | 当外电路断开时,其路端电压为1.2V | |
| B. | 电路通过1C电荷量,电源有1.2J化学能转化为电能 | |
| C. | 电路通过1C电荷量,电源供给外电路的能量为1.2J | |
| D. | 电路通过1C电荷量,电源提供1.2J能量 |
4.
如图所示,质量相同的物体A和B,分别位于地球表面赤道上的a处和某一纬度上的b处,跟随地球均匀自转,下列说法正确的是( )
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| B. | A物体的角速度等于B物体的角速度 | |
| C. | A物体所受的万有引力大于B物体所受的万有引力 | |
| D. | A物体的向心加速度大于B物体的向心加速度 |
1.
以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机由于熟知测速点的位置,在通过测速点前采取刹车降低车速来逃避处罚,但却很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速如图( )
| A. | 单点测速测的是汽车的瞬时速率 | B. | 单点测速测的是汽车的平均速率 | ||
| C. | 区间测速测的是汽车的瞬时速率 | D. | 区间测速测的是汽车的平均速率 |
2.
如图,在光滑水平面上,用水平外力F拉动木板和小铁块一起做无相对滑动的匀加速直线运动,已知木板质量为M,小铁块质量为m,铁块与木板间的动摩擦因数为μ,则在运动过程中铁块所受摩擦力满足( )
| A. | 大小为μmg,方向水平向左 | B. | 大小为μmg,方向水平向右 | ||
| C. | 大小为$\frac{mF}{M+m}$,方向水平向右 | D. | 大小为$\frac{mF}{M+m}$,方向水平向左 |