人教版(2019)物理 必修一 期末复习学案 专题二:匀变速直线运动的研究(无答案)
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1. 2015年12月14日,嫦娥三号登月探测器平稳落月,中国首次地外天体软着陆成功。当它靠近月球后,先悬停在月面上方一定高度,之后关闭发动机,以1.6 m/s2的加速度下落,经过2.25s到达月面,此时探测器的速度是多少?
2. 航空母舰的舰载机既要在航母上起飞,也要在航母上降落。
(1)某舰载机起飞时,采用弹射装置使飞机获得10 m/s的速度后,由机上发动机使飞机获得25 m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进,2.4 s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少?
(2)飞机在航母上降落时,需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为80 m/s,飞机钩住阻拦索后经过2.5 s停下来。将这段运动视为匀减速直线运动,此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少?
3. 动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1km。某同学乘坐动车时,通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时,屏幕显示的动车速度是126 km/h。动车又前进了3个里程碑时,速度变为54 km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动,那么动车进站的加速度是多少?它还要行驶多远才能停下来?
4. 滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机跑道的前一部分是水平的,跑道尾段略微向上翘起。飞机在尾段翘起跑道上的运动虽然会使加速度略有减小,但能使飞机具有斜向上的速度,有利于飞机的起飞。假设某飞机滑跃式起飞过程是两段连续的匀加速直线运动,前一段的加速度为7.8 m/s2,位移为180 m,后一段的加速度为5.2 m/s2,路程为15 m,求飞机离舰时的速度有多大?
5. 速度、加速度的测量通常比位移的测量要复杂些,而有的时候我们只需比较两个物体运动的加速度大小,并不需要知道加速度的具体数值。例如,比较两辆汽车的加速性能就是这样。如果已知两个物体在相同时间内从静止开始匀加速直线运动的位移之比,怎样根据运动学的规律求出它们的加速度之比?
6. 一辆肇事汽车在紧急刹车后停了下来,路面上留下了一条车轮滑动的磨痕。警察为了判断汽车刹车时速度的大小,测出路面上车轮磨痕的长度为22.5 m。根据对车轮和路面材料的分析可以知道,车轮在路面上滑动时汽车做匀减速直线运动的加速度大小是5.0 m/s2。请你根据以上条件,计算汽车刚开始刹车时的速度是多少?
7. 跳水运动员训练时从5 m跳台双脚朝下自由落下,某同学利用手机的连拍功能,连拍了多张照片。测得其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为3.4 m和1.8 m。由此估算手机连拍时间间隔是多少?
8. 某人骑自行车,在距离十字路口停车线30 m处看到信号灯变红。此时自行车的速度为 4 m/s。已知该自行车在此路面依惯性滑行时做匀减速运动的加速度大小为0.2 m/s2。如果骑车人看到信号灯变红就停止用力,自行车仅靠滑行能停在停车线前吗?
9. 骑自行车的人以5 m/s的初速度沿足够长的斜坡向上做减速运动,加速度大小是0.4 m/s2,经过5s,他在斜坡上通过多长的距离?
10. 一辆汽车以36 km/h的速度在平直公路上匀速行驶,若汽车先以0.5 m/s2的加速度匀加速10 s后,再以3 m/s2的加速度匀减速刹车,请作出汽车开始加速后18 s内的v-t图像。
11. 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,选出了如图所示的一条纸带(每两点间还有4个点没有画出来),纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50 Hz。
(1)根据纸带上的数据,计算打下A、 B、 C、 D、E点时小车的瞬时速度并填在表中。
(2)在图中画出小车的v-t图像,并根据v-t图像判断小车是否做匀变速直线运动。如果是,求出该匀变速直线运动的加速度。
12. 钢球由静止开始做自由落体运动,不计空气阻力,落地时的速度为30 m/s,g取10 m/s2。
(1)它下落的高度是多少?
(2)它在前2 s内的平均速度是多少?
(3)它在最后1s内下落的高度是多少?
13. 某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m时开始打开降落伞,到达地面时速度减为5 m/s。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动,加速度为12 m/s2,g取10 m/s2。问:
(1)运动员打开降落伞时的速度是多少?
(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(3)运动员离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?
14. 公路上行驶的汽车,司机从发现前方异常情况到紧急刹车,汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全,这段距离内不能有车辆和行人,因此把它称为安全距离。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s(这段时间汽车仍保持原速)。晴天汽车在干燥的路面上以108 km/h的速度行驶时,得到的安全距离为120 m。设雨天汽车刹车时的加速度为晴天时的3/5,若要求安全距离仍为120 m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
15. 在平直的公路上,一辆小汽车前方26 m处有一辆大客车正以12 m/s 的速度匀速前进,这时小汽车从静止出发以1m/s2的加速度追赶。试求:小汽车何时追上大客车?追上时小汽车的速度有多大?追上前小汽车与大客车之间的最远相距是多少?
16. 某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是0.01 s。量得照片中石子运动痕迹的长度为0.8 cm,实际长度为 100 cm的窗框在照片中的长度为4.0 cm。根据以上数据估算,这个石子大约是从距离窗户多高的地方落下的?g取10 m/s2。
17. 子弹垂直射入叠在一起的相同木板,穿过第20块木板后速度变为0。如果子弹在木板中运动的总时间是t,那么子弹穿过第15块木板所用的时间是多少?可以把子弹视为质点,子弹在各块木板中运动的加速度都相同。
18. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图,汽车以15 m/s的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处 减速至0,经过20s缴费后,再加速至15 m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10 m处减速至5 m/s,匀速到达中心线后,再加速至15 m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2,求汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间。