高中 | 匀变速直线运动的速度位移公式 题目答案及解析

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必修1

第二章 匀变速直线运动的研究

2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系

匀变速直线运动的速度位移公式

科技的发展,增加了人类探索外太空的兴趣。假设某次宇航员来到一个没有空气的星球,$t=0$时刻在距离该星球表面$18\;\rm m$的地方由静止释放一个小球,从而完成一次自由落体运动。已知小球到达该星球表面时的速度大小为$12\;\rm m/s$,求:

小球第$2\;\rm s$末的速度大小;

[["

$8\\;\\rm m/s$

"]]

设该星球表面的重力加速度为$g$,小球做自由落体运动,则$h=\dfrac{v^{2}-v_{0}^{2}}{2g}$

解得$g=4\;\rm m/s^{2}$

则小球$2\;\rm s$末的速度$v_{2}=gt_{2}=8\;\rm m/s$

小球第$2\;\rm s$内下落的高度。

[["

$6\\;\\rm m$

"]]

小球第$2\;\rm s$内下落的高度为前$2\;\rm s$下落的高度减去第$1\;\rm s$内下落的高度,即$\Delta h=h_{2}-h_{1}=\dfrac{1}{2}gt_{2}^{2}-\dfrac{1}{2}gt_{1}^{2}$

解得$\Delta h=6\;\rm m$

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利用如图所示的实验装置可以测量滑块与长木板之间的动摩擦因数,一块表面平整的长木板放在水平桌面上,然后把一根弹簧固定在木板左端点。与的距离刚好等于弹簧的自然长度。滑块放在长木板上不与弹簧栓接。 如图所示是某中心城区间距均为的路灯,可视为质点的轿车从第个路灯由静止开始启动,经过正好到达第个路灯,轿车的运动视为匀加速直线运动,则轿车过第个路灯时的速度大小是 如图所示,有一种“草船借箭”的小游戏:固定的弓每次向草船发射初速度的箭,箭在飞行过程中水平方向做加速度大小为的匀减速直线运动,竖直方向的运动忽略不计。初始时刻,草船静止在离弓的位置处,每当上一支箭射中船的同时发射下一支箭,箭每次射中船时立即与船共速,船受水的阻力不计,船和箭的大小都不计。求: 如图所示,在一个场强大小为的区域内有一个倾角为的斜面,当场强方向水平向右时,在高为的斜面顶端一个质量为带电量为的带电物体能静止在其上。某时刻场强方向突然换成水平向左,其大小不变,最后物体运动到水平面上。则场强未变向时物体所受的摩擦力和物体刚与水平地面接触时的速度大小分别为 风洞是研究空气动力学的实验设备。如图,两水平面(虚线)之间的距离为,其间为风洞的区域,物体进入该区间会受到水平方向的恒力,自该区域下边界的点将质量为的小球以一定的初速度竖直上抛,从点离开风洞区域,小球再次从点返回风洞区域后做直线运动,落在风洞区域的下边界处,与水平方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度大小为,求: 如图所示,、两球在空中同一位置做自由落体运动,当球下落了距离时球开始下落。当球落地时,两球相距。忽略空气阻力,重力加速度为,求:
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