快練1力和直線運(yùn)動(dòng)1.(2018溫州市九校聯(lián)盟期末)如圖1所示，2017年8月30日，中國航天科工集團(tuán)公司發(fā)布信息，開展“高速飛行列車”的研究論證，擬通過商業(yè)化、市場化模式，將超聲速飛行技術(shù)與軌道交通技術(shù)相結(jié)合，研制的新一代交通工具，利用超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)和真空管道致力于實(shí)現(xiàn)超音速的“近地飛行”，研制速度分為1 000 km/h、2 000 km/h、4 000 km/h的三大階段若溫州南站到北京南站的直線距離以2 060 km計(jì)算，如果列車以速度4 000 km/h運(yùn)行，則僅需大約30分鐘即可完成兩地“穿越”圖1(1)為提高運(yùn)行速度，可以采用哪些方法？(2)如果你將來乘坐從溫州南站到北京南站的高速飛行列車，最高速度為4 000 km/h，列車從溫州南站啟動(dòng)的加速度大小為0.4g，加速到麗水后勻速，車行至天津時(shí)開始制動(dòng)，制動(dòng)的加速度大小為0.5g.你全程花費(fèi)的時(shí)間約為多少分鐘？(g10 m/s2，計(jì)算結(jié)果四舍五入取整)2某人沿直線勻加速行走了4 s，達(dá)到最大速度6 m/s后，又以1.2 m/s2的加速度沿直線勻減速行走了3 s，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)求：(1)勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??；(2)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??；(3)前7 s過程中人的總位移大小3(2018西湖高級中學(xué)月考)某市規(guī)劃建設(shè)一新機(jī)場，請你幫助設(shè)計(jì)飛機(jī)跑道飛機(jī)質(zhì)量為5104 kg，假設(shè)飛機(jī)在加速滑行過程中牽引力恒為F8104 N，受到的阻力恒為Ff2104 N，起飛速度v80 m/s.(1)從開始滑行到起飛的過程中飛機(jī)的位移是多大？(2)如果飛機(jī)在達(dá)到起飛速度的瞬間因故需要停止起飛，立即采取制動(dòng)措施后能以4 m/s2的加速度減速，為確保飛機(jī)不滑出跑道，則跑道的長度至少多長？4(2018杭州地區(qū)期末)質(zhì)量為20 kg的箱子放在水平地面上，箱子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，現(xiàn)用與水平方向成37角的100 N的力拉箱子，如圖2所示，箱子從靜止開始運(yùn)動(dòng)(已知sin 370.6，cos370.8，g10 m/s2)圖2(1)求2 s末撤去拉力時(shí)箱子的速度大小；(2)求2 s末撤去拉力后箱子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間才能停止運(yùn)動(dòng)5(2018寧波市期末)某同學(xué)用運(yùn)動(dòng)傳感器“研究物體加速度與力的關(guān)系”時(shí)采用如圖3甲所示裝置，開始時(shí)將質(zhì)量為m1 kg的物體置于水平桌面上現(xiàn)對物體施加一個(gè)水平向右的恒定推力F經(jīng)過一段時(shí)間后撤去此力，通過放在物體右前方的運(yùn)動(dòng)傳感器得到了物體部分運(yùn)動(dòng)過程的vt圖象如圖乙所示(g取10 m/s2，向右為速度正方向)求：圖3(1)3 s內(nèi)物體的位移；(2)物體與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)拉力F的大小6為了測量某住宅大樓每層的平均高度(層高)及電梯的運(yùn)行情況，甲、乙兩位同學(xué)在一樓電梯內(nèi)用電子體重計(jì)及秒表進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)，一質(zhì)量為m50 kg的甲同學(xué)站在體重計(jì)上，乙同學(xué)記錄了電梯從一樓到頂層的過程中體重計(jì)示數(shù)隨時(shí)間的變化情況，并作出了如圖4所示的圖象，已知t0時(shí)，電梯靜止不動(dòng)，從電梯轎廂內(nèi)的樓層按鈕上得知該大樓共19層求：(g取10 m/s2)圖4(1)電梯啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的加速度大??；(2)該大樓的層高7(2018臺(tái)州市外國語學(xué)校期末)一同學(xué)家住在23層高樓的頂樓，他想研究一下電梯上升的運(yùn)動(dòng)過程某天他乘電梯上樓時(shí)攜帶了一個(gè)質(zhì)量為5 kg的重物和一個(gè)量程足夠大的臺(tái)秤，他將重物放在臺(tái)秤上電梯從第1層開始啟動(dòng)，一直運(yùn)動(dòng)到第23層停止在這個(gè)過程中，他記錄了臺(tái)秤在不同時(shí)段內(nèi)的讀數(shù)如下表所示：時(shí)間/s臺(tái)秤示數(shù)/N電梯啟動(dòng)前50.003.058.03.013.050.013.019.046.019.0以后50.0根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，求：(g取10 m/s2)(1)電梯在最初加速階段和最后減速階段的加速度大??；(2)電梯在中間階段上升的速度大小；(3)該樓房平均每層樓的高度8(2018嘉興市第一中學(xué)期中)在寒冷的冬天，路面很容易結(jié)冰，在冰雪路面上汽車一定要低速行駛在冰雪覆蓋的路面上，車輛遇緊急情況剎車時(shí)，車輪會(huì)抱死而“打滑”如圖5所示，假設(shè)某汽車以12 m/s的速度行駛至一個(gè)斜坡的頂端A時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)坡底前方有一位行人正以2 m/s的速度做同向勻速運(yùn)動(dòng)，司機(jī)立即剎車，但因冰雪路面太滑，汽車沿斜坡滑行已知斜坡高AB5 m，長AC13 m，司機(jī)剎車時(shí)行人距坡底C點(diǎn)的距離CE33 m，從廠家的技術(shù)手冊中查得該車輪胎與冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.假設(shè)汽車經(jīng)過A、C點(diǎn)時(shí)，速度大小保持不變求：(g取10 m/s2，可將汽車視為質(zhì)點(diǎn))圖5(1)汽車沿斜坡滑下的加速度大?。?2)汽車剛運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，行人相對于C點(diǎn)的位移大小；(3)試分析此種情況下，行人是否有危險(xiǎn)？(回答“是”或“否”)如果有，請通過計(jì)算說明答案精析1(1)見解析(2)35 min解析(1)高速飛行列車是利用低真空環(huán)境和超聲速外形減小空氣阻力，通過磁懸浮減小摩擦阻力實(shí)現(xiàn)超聲速運(yùn)行的運(yùn)輸系統(tǒng)；(2)飛行列車分為三個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，先加速，后勻速，再減速；最高速度v4 000 km/h1 111 m/s，加速階段的時(shí)間：t1 s278 s，位移x1vt1154 429 m減速階段的時(shí)間t2 s222 s，位移x2vt2123 321 m勻速運(yùn)動(dòng)的位移x3xx1x21 782 250 m勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3 s1 604 s全程花費(fèi)的時(shí)間約為tt1t2t32 104 s35 min.2(1)1.5 m/s2(2)2.4 m/s(3)24.6 m解析(1)a1 m/s21.5 m/s2(2)由v2v1a2t2，得v22.4 m/s(3)由x1v1t112 mx2(v1v2)t212.6 m得xx1x224.6 m3(1)2 667 m(2)3 467 m解析(1)設(shè)飛機(jī)從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)到離開地面升空過程中滑行的距離為x1，根據(jù)牛頓第二定律得：a1 m/s21.2 m/s2位移x1 m2 667 m(2)設(shè)飛機(jī)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移為x2，則x2 m800 m所以跑道的長度至少為xx1x22 667 m800 m3 467 m4(1)1 m/s(2)0.2 s解析(1)Fsin 37FNmgFcos 37FNma聯(lián)立得：a0.5 m/s22 s末的速度vat1 m/s(2)撤去拉力后：加速度大小ag5 m/s2繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t0.2 s.5(1)4 m，方向向右(2)0.2(3)2.5 N解析(1)由題圖可知，3 s內(nèi)物體的位移：x(12)2 m2(32) m4 m，方向向右；(2)、(3)由題圖可知，物體的加速度：a1 m/s20.5 m/s2，a2 m/s22 m/s2，由牛頓第二定律得：Fmgma1mgma2，解得：F2.5 N，0.2.6(1)2 m/s22 m/s2(2)3 m解析(1)電梯啟動(dòng)時(shí)由牛頓第二定律得F1mgma1電梯加速度大小為a1g2 m/s2電梯制動(dòng)時(shí)由牛頓第二定律得mgF3ma3電梯加速度大小為a3g2 m/s2.(2)電梯勻速運(yùn)動(dòng)的速度為va1t12 m/s從題圖中讀得電梯勻速上升的時(shí)間為t226 s減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t31 s所以總位移為xa1tvt2a3t54 m層高為h3 m.7(1)1.6 m/s20.8 m/s2(2)4.8 m/s(3)3.16 m解析(1)03.0 s為加速階段，有：F1mgma1得：a11.6 m/s213019.0 s為減速階段，有：mgF2ma2得：a20.8 m/s2(2)中間階段是勻速運(yùn)動(dòng)，va1t11.63 m/s4.8 m/s(3)電梯上升的總高度Ht1vt2t369.6 m則層高為h3.16 m.8(1)2 m/s2(2)35 m(3)見解析解析(1)汽車沿斜坡滑下時(shí)，由牛頓第二定律有mgsin mgcos ma1，sin ，cos 解得a12 m/s2(2)汽車到達(dá)坡底C時(shí)的速度滿足vv2a1xAC，解得vC14 m/s經(jīng)歷時(shí)間t11 s汽車剛運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，行人相對于C點(diǎn)的位移大小xCxCEv人t135 m(3)汽車在水平冰雪路面上時(shí)，由牛頓第二定律得，汽車的加速度大小為mgma2汽車在水平路面上減速至vv人2 m/s時(shí)滑動(dòng)的位移x148 m經(jīng)歷的時(shí)間t26 s人發(fā)生的位移x2v人(t1t2)14 m因x1x234 m>33 m，故行人有危險(xiǎn)