新課程自主學習與測評高中物理人教版
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(1)汽車的加速度的大小為
$4\ m/s^2$
;
(2)制動后5s內汽車發生的位移的大小為
40.5 m
;
(3)制動后汽車前進28m時速度的大小為
$10\ m/s$
。
答案:(1)$4\ m/s^2$
解析:由$x=v_0t-\frac{1}{2}at^2$得$36=18×3-\frac{1}{2}a×3^2$,解得$a = 4\ m/s^2$。
(2)40.5 m
解析:剎車時間$t_0=\frac{v_0}{a}=\frac{18}{4}=4.5\ s<5\ s$,位移$x=\frac{v_0^2}{2a}=\frac{18^2}{2×4}=40.5\ m$。
(3)$10\ m/s$
解析:由$v^2 - v_0^2=-2ax$得$v=\sqrt{v_0^2-2ax}=\sqrt{18^2-2×4×28}=10\ m/s$。
有一長為$l$的列車,正以恒定的加速度通過鐵路橋,橋長為$2l$,現已知列車車頭過橋頭的速度為$v_1$,車頭過橋尾的速度為$v_2$,那么,車尾過橋尾時的速度為(
C
)
A. $3v_1 - v_2$
B. $3v_2 - v_1$
C. $\sqrt{\frac{3v_2^2 - v_1^2}{2}}$
D. $\sqrt{\frac{3v_1^2 - v_2^2}{2}}$
答案:C
解析:車頭從橋頭到橋尾,位移$2l$,$v_2^2 - v_1^2=2a\cdot2l$;車尾過橋尾時,總位移$3l$,$v^2 - v_1^2=2a\cdot3l$,聯立得$v=\sqrt{\frac{3v_2^2 - v_1^2}{2}}$。
汽車在平直公路上做初速度為零的勻加速直線運動,途中用了6s時間經過A、B兩根電線桿,已知A、B間的距離為60m,車經過B時的速度為15m/s,下列說法錯誤的是(
B
)
A. 車從出發到B桿所用時間為9s
B. 車的加速度為$15\ m/s^2$
C. 經過A桿時速度為5m/s
D. 從出發點到A桿的距離為7.5m
答案:B
解析:A到B的平均速度$\overline{v}=\frac{x}{t}=10\ m/s=\frac{v_A + v_B}{2}$,得$v_A=5\ m/s$,C正確。加速度$a=\frac{v_B - v_A}{t}=\frac{10}{6}=\frac{5}{3}\ m/s^2$,B錯誤。到B的時間$t_B=\frac{v_B}{a}=9\ s$,A正確。出發點到A的距離$x=\frac{v_A^2}{2a}=7.5\ m$,D正確。
(2024·廣西卷)如圖所示,輪滑訓練場沿直線等間距擺放著若干個定位錐筒,錐筒間距$d = 0.9\ m$,某同學穿著輪滑鞋向右勻減速滑行。現測出他從1號錐筒運動到2號錐筒用時$t_1 = 0.4\ s$,從2號錐筒運動到3號錐筒用時$t_2 = 0.5\ s$。求該同學:
(1)滑行的加速度大小;
(2)最遠能經過幾號錐筒。
答案:(1)$1\ \text{m/s}^2$
解析:設經過1號錐筒時速度為$v_0$,錐筒間距$d = 0.9\ \text{m}$。
從1號到2號:$d = v_0t_1-\frac{1}{2}at_1^2$,即$0.9 = 0.4v_0 - 0.08a$ ①
從1號到3號:$2d = v_0(t_1 + t_2)-\frac{1}{2}a(t_1 + t_2)^2$,即$1.8 = 0.9v_0 - 0.405a$ ②
聯立①②解得$a = 1\ \text{m/s}^2$,$v_0 = 2.5\ \text{m/s}$。
(2)4號
解析:滑行總位移$x=\frac{v_0^2}{2a}=\frac{2.5^2}{2\times1}=3.125\ \text{m}$
經過錐筒數$n=\frac{x}ld77px5+1=\frac{3.125}{0.9}+1\approx3.47 + 1 = 4.47$,故最遠經過4號錐筒。