内容正文:
A单元 质点的直线运动
目录
1A单元 质点的直线运动
1A1 直线运动的概念、匀速直线运动
A2 匀变速直线运动的规律及应用
1
2A3 自由落体运动
A4 竖直上抛运动
4
4A5 运动图象
A6 追及与相遇问题
10
10A7 实验:研究匀变速直线运动(长度的测量)
A8 直线运动综合
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A1 直线运动的概念、匀速直线运动
A2 匀变速直线运动的规律及应用
(2014·广东珠海二模)1. 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做匀变速直线运动,t = 0时刻同时经过公路旁的同一路标,下表是每隔1s记录的两车的速率。关于两车的运动,下列说法正确的是( )
时间t/s
0
1
2
3
4
甲车的速率v1/(m·s-1)
18.0
16.0
14.0
12.0
10.0
乙车的速率v2/(m·s-1)
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
A.乙车的速度变化率较大
B.在0~4s内,乙车的平均速度较大
C.在0~4s内,甲车相对乙车行驶了56m
D.在乙车追上甲车之前,t=5 s时两车相距最远
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【答案解析】D
解析:由于两车做匀变速运动,据表求得:a甲=-2m/s2 ,a乙=1m/s2。利用匀变速运动的平均速度等于速度的平均值,求得 0-4s的平均速度:
m/s=14m/s,
m/s=5m/s。在 0-4s内两车的位移为:x甲=14×4m=56m ,x乙=5×4m=20m所以,甲车相对乙车的位移为:x=56m-20m=36m当两车的速度相同时,两车相距最远,即v甲=v乙,代入数据解得:t=5s,以上解析可知,甲车的速度变化快;0-4s内甲车的平均速度较大,甲车相对乙车的位移为36m;相距最远时,经历的时间为5s,故ABC错误,D正确.故选:D.
【思路点拨】利用加速度的定义式求出甲乙两车的加速度,判断两车速度变化快慢;利用匀变速运动的平均速度等于速度的平均值,求平均速度和位移;利用两车速度相同时,两车相距最远,求出相距最远的时间.
(2014·江西重点中学协作体第二次联考)2. 一质量为60kg的跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224 m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s(取g=10 m/s2),求:
(1)运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?
(2)运动员展开伞后,所受到的阻力为多少?
(3)运动员在空中的最短时间是多少?
【知识点】牛顿第二定律;匀变速直线运动规律的综合运用.
【答案解析】(1)99m(2)1350N(3)8.6s.
解析:(1)设运动员做自由落体运动的高度为h时速度为v,此时打开伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5 m/s,这种情况运动员在空中运动时间最短,则有:v2=2gh…①vt2-v2=2a(H-h)…②由①②两式解得:h=125 m,v=50 m/s.为使运动员安全着地,他展开伞时的高度至少为:H-h=224m-125m=99m.
(2)由牛顿第二定律得,f-mg=ma,代入数据可解得:f=1350N;
(3)他在空中自由下落的时间为:t1=
他减速运动的时间为:
t2=
他在空中的最短时间为:t=t1+t2=8.6 s.
【思路点拨】开始做自由落体运动,然后做匀减速运动,根据其运动形式列相应的方程求解即可.复杂运动过程都是由简单过程组成的,本题中包含有自由落体和匀减速直线运动;在解答复杂运动问题,关键是分析清楚其运动过程,搞清运动形式,然后根据相应规律列方程求解.
A3 自由落体运动
(2014·湖北襄阳四中模拟)1. 甲、乙两物体,甲的质量为1kg,乙的质量为0.5kg,甲从距地45m高处自由落下,1s后乙从距地30m高处自由落下,不计空气阻力.(重力加速度g取10)
(1)两物体等高时离地多高?
(2)定量画出两物体间的竖直距离随时间变化的图象.(球落地后立即原地静止,规定甲开始下落时刻为计时起点.)
【知识点】自由落体运动、自由落体运动规律的应用。属于基本规律考查,偏易[来源:学。科。网]
【答案解析】(1)25m (2)如图所示[来源:Zxxk.Com]
解析:(1)两物体的加速度均为g,方向竖直向下,设甲下落时间t时二者相遇.则
.解得t=2s,此时两物体离地高度
(2)以甲下落的初位置为坐标原点,下落时刻为计时起点,竖直向下为正方向,设时刻t甲乙的位置坐标分别为
、
,则
0~1s内两物体的竖直距离随时间的关系为
,
1~2s内两物体的竖直距离随时间的关系为
设经过