1直线运动13类问题复习 联系客服

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v v a a/ o t1 t2 t

s

【例题】物体沿某一方向做匀变速直线运动,在t(s)内通过的路程为s,它在2 处的速度为v1,在中间时刻的速度为v2,则v1和v2的关系应是() A.当物体做匀加速直线运动时,vl>v2 B.当物体做匀减速直线运动时,vl>v2 C.当物体做匀速直线运动时,vl=v2 D.当物体做匀减速直线运动时,vl<v2

★解析:图像法和公式法分析,一题多解。

答案:ABC

【例题】某车队从同一地点先后从静止开出n辆汽车,在平直的公路上沿一直线行驶,各车均先做加速度为a的匀加速直线运动,达到速度v后做匀速直线运动。汽车都匀速行驶后,相邻两车距离均为s。则相邻两车启动的时间间隔为 ( ) A.

2vvs B. C.

2a2?aD.

s ?

分析:后车在前车加速阶段,加速刚结束,匀速阶段三种情况下启动。 画速度图像利用两个相等的面积解决。

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答案:D

【例题】火车以平均速度V从A地到B地需时间t,现火车以速度V0由A出发,匀速前进,中途急刹车,停止后,又立即加速到V0。从开始刹车到加速到V0的时间是t0(刹车与加速过程中加速度大小相同)。若这辆车仍要在t时间内到达B地,则匀速运动的速度V0应是( ) A.

V tV tV tV t B. C. D.

11t?t0t?t0t?t0t?t022 答案:C

★解析:先画一个速度时间图象,这里就不画了。 然后列方程:v0(t?t0)?v0t0?vt 2解得v0?V t 1t?t02【例题】摩托车在平直公路上从静止开始起动,a1 =1.6m/s2,稍后匀速运动,然后减速,a2=6.4m/s2,直到停止,共历时130s,行程1600m。试求: (1)摩托车行驶的最大速度vm

(2)若摩托车从静止起动,a1、a2不变,直到停止,行程不变,所需最短时间为多少?

★解析:(1)如图所示,

v/m·s1 -vm a1 0 a2 130

t/s

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v/m·s1 vm' -a1 0 利用推论vt2-v02=2as有:

a2 tmin 130

t/s

vvvmv+(130-m?m)vm+m=1600

a1a22a12a2其中a1=1.6m/s2,a2=6.4m/s2 解得:vm=12.8m/s(另一解舍去)。

(2)行程不变,则图象中面积不变,当v越大则t越小,如图所示。设最短时间为tmin,则

22v/mv/mv/mv/mtmin= ① =1600 ② ??a1a22a12a2其中a1=1.6m/s2,a2=6.4m/s2。 由②式解得vm=64m/s, 故tmin=

226464s?s?50s 1.66.4即最短时间为50s。

方法探究:本题要求考生对摩托车的运动过程有清晰的认识,包含了匀变速度直线和匀速

直线运动,运动过程较复杂,但应用位移图象直观地解释摩托车的运动情景,对于第2问,更直观有效.

例17、如图11所示,一平直的传送带以速度V=2m/s做匀速运动,传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10m。从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t=6s,能传送到B处.欲用最短的时间把工件从A处传送到B处,求传送带的运行速度至少多大?

A B

图11

★解析:因

LV?,所以工件在6s内先匀加速运动,后匀速运动,则 t2x1?Vt1,x2?Vt2 2t1+t2=t, x1+x2=L 解上述四式得t1=2s,

a=V/t1=1m/s2.

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若要工件最短时间传送到B,工件加速度仍为a,设传送带速度为V,工件先加速后匀速,同理有:L?Vt1?Vt2 2Vm O V(m/s) a2 t/s 130s 又因为t1=V/a,t2=t-t1, 所以L?VV?V(t?), 2aa2a1

LVLVL??常量 化简得:t??,因为?V2aV2a2aLV所以,当?,即V?2aL时,t有最小值,此时V?2aL?25m/s

V2a可见,工件一直加速到B所用时间最短。

【例题】在地面上以初速度2V0竖直上抛一物体A后,又以初速V0同地点竖直上抛另一物体B,若要使两物体能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔?t必须满足什么条件?(不计空气阻力)

x A B O

★解析:如按通常情况,可依据题意用运动学知识列方程求解,这是比较麻烦的。如换换思路,依据s=V0t-gt2/2作s-t图象,则可使解题过程大大简化。如图10所示,显然,两条图线的相交点表示A、B相遇时刻,纵坐标对应位移xA=xB。 由图可直接看出Δt满足关系式 类型题9: 追及与相遇问题 物体在同一直线上运动,往往涉及追及、相遇或避免碰撞等问题。

追和被追的两物体的速度相等(同向运动)是能否追上及两者相距有极值的临界条件 第一类:速度大者减速追速度小者匀速

①当两者速度相等时,若追者仍没有追上被追者,则永远追不上,此时两者之间有最小距离。 ②若两者速度相等时位恰能追上,这是两者避免碰撞的临界条件

③若追者追上被追者时,追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还有一次追上追者的机会。

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t 4V0/g 6V0/g

2V0/g 2V04V??t?0时,B可在空中相遇 gg