高中物理 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究——第二節(jié)課后習(xí)題講解

1. 列車原來(lái)的速度是36 km/h,在一段下坡路上加速度為。列車行駛到下坡路末端時(shí),速度增加到54 km/h。求列車通過(guò)這段下坡路所用的時(shí)間。
分析:因?yàn)檫@個(gè)階段默認(rèn)研究直線運(yùn)動(dòng),所以火車下坡速度由小變大,并且加速度已知的情況下,做的就是勻加速直線運(yùn)動(dòng),直接利用公式解題。
解:火車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知:初速度,末速度
,加速度
,求:時(shí)間t。
由公式可得可得
列車通過(guò)這段下坡路所用的時(shí)間為25s。

2. 以72 km/h的速度行駛的列車在駛近一座石拱橋時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度的大小是 ,列車減速行駛2 min后的速度是多少?
分析:火車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度與初速度方向相反,要規(guī)定正方向。初速度、加速度和所用時(shí)間已知,直接利用公式求解。
解:火車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),以火車的初速度方向?yàn)檎较?,則初速度,加速度
,時(shí)間
,求末速度
。
由公式
列車減速行駛2min后的速度是8m/s。

3. 2013年12月14日,嫦娥三號(hào)登月探測(cè)器平穩(wěn)落月,中國(guó)首次地外天體軟著陸成功。當(dāng)它靠近月球后,先懸停在月面上方一定高度,之后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),以的加速度下落,經(jīng)過(guò)2.25 s到達(dá)月面,此時(shí)探測(cè)器的速度是多少?
分析:登月器首先懸停在月面上方,然后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)下落,也就是說(shuō)登月器在做初速度為零,方向向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。直接利用公式求解2.25s時(shí)刻的末速度。
解:探測(cè)器向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),初速度,加速度
,時(shí)間t =2.25s。求末速度
由公式
此時(shí)探月器的速度是3.6m/s。

4. 一個(gè)物體沿著直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖像如圖所示。
(1)它在1 s末、4 s末、7 s末三個(gè)時(shí)刻的速度,哪個(gè)最大?哪個(gè)最???
(2)它在1 s末、4 s末、7 s末三個(gè)時(shí)刻的速度方向是否相同?
(3)它在1 s末、4 s末、7 s末三個(gè)時(shí)刻的加速度,哪個(gè)最大?哪個(gè)最小?
(4)它在1 s末和7 s末的加速度方向是否相同?

分析:坐標(biāo)系的縱軸表示速度,橫軸表示時(shí)間,所以圖像是v-t圖像,那么從圖像中可以看出某個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度,圖像的斜率就表示加速度。另外要注意的一點(diǎn)是1s末就是2s初,就是時(shí)間軸上1s的點(diǎn),同理4s末就是4s的點(diǎn),7s末就是7s的點(diǎn)。圖像是畫在坐標(biāo)紙上的, 直接數(shù)格子。
解:(1)t=1s時(shí)的速度為1.5m/s,t=4s時(shí)的速度為2m/s,t=7s時(shí)的速度為1m/s。所以4s末最大,7s末最?。?/p>
(2)三個(gè)時(shí)刻的圖像都在時(shí)間軸上方,對(duì)應(yīng)著速度軸的正半軸,所以速度方向都相同;
(3)7s末圖像傾斜程度最大,斜率最大,加速度最大,4s末圖像平行于時(shí)間軸,斜率為0,加速度最??;
(4)1s末圖像與時(shí)間軸夾角是銳角,加速度方向與速度方向相同,7s末圖像與時(shí)間軸夾角是鈍角,加速度方向與速度方向相反。所以不相同。