以下是高一物理启动问题的习题和相关例题:
习题:
一物体在恒力作用下,从静止开始逐渐增加到速度为v,然后匀速运动,若再逐渐减小到速度为v/2,则下列说法正确的是( )
A. 刚要启动时的加速度最大
B. 匀速运动时的加速度和速度均为最大
C. 匀减速运动时的加速度和速度均为最大
D. 整个过程中,加速度一直在减小
相关例题:
1.一辆汽车在恒定牵引力的作用下由静止开始沿直线运动,经过一段时间后,汽车的速度由零增大到v,在这段时间内汽车的运动情况是( )
A. 先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动
B. 先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动
C. 一直做加速运动
D. 一直做匀速直线运动
答案:A
对于启动问题,要注意分析物体的受力情况,根据牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式进行求解。在加速和减速过程中,加速度的大小是变化的,要注意分析每个过程的加速度大小和方向。
以下是一高一物理启动问题习题及其相关例题:
高一物理启动问题习题:
一辆质量为500kg的汽车在水平路面上启动,其发动机的额定功率为80kW。设阻力恒定,且其大小为车重的0.1倍,g取10m/s^2。求:
(1)汽车在恒定阻力作用下启动时的加速度大小;
(2)汽车以额定功率启动时的加速度大小;
(3)汽车启动后能达到的最大速度。
相关例题:
【分析】
(1)根据牛顿第二定律求出阻力的大小,再根据牛顿第二定律求出汽车在恒定阻力作用下启动时的加速度大小;
(2)根据功率与速度的关系求出汽车达到的最大速度;
(3)根据速度时间关系求出汽车加速运动的时间,再根据动能定理求出汽车达到的最大速度。
【解答】
(1)汽车在恒定阻力作用下启动时的加速度大小为:$a_{1} = \frac{F - f}{m} = \frac{P}{v_{m} - 0}$;
(2)当功率达到额定功率时,速度达到最大,此时有:$P = Fv_{m}$;由牛顿第二定律得:$F - f = ma_{2}$;解得:$a_{2} = \frac{P}{v_{m} + \frac{P}{F}}$;
(3)由速度时间关系可得:$v = at$;由动能定理可得:$Pt - fs = \frac{1}{2}mv^{2}$;解得:$v_{m} = \sqrt{\frac{P}{f}(t + \frac{s}{v})}$。
高一物理启动问题常见习题及例题如下:
习题:
一物体由静止开始从粗糙斜面上的A点匀加速下滑到B点,然后在水平面上做匀减速运动到停止。已知物体在斜面上和水平面上运动的加速度大小分别为a1和a2,到达两段位移的中点时的时间分别为t1和t2,求a1和a2的比值。
例题:
一物体从静止开始从粗糙斜面上的A点匀加速下滑到B点,然后在水平面上做匀减速运动到停止。已知物体在斜面上受到的摩擦力为f1,在水平面上受到的摩擦力为f2,到达两段位移的中点时的时间分别为t1和t2,求f1和f2的比值。
分析:
物体在斜面上和水平面上运动的加速度大小分别为a1和a2,到达两段位移的中点时的时间分别为t1和t2,可以根据位移关系和时间关系列方程求解。
在斜面上,根据位移关系有:
(A到B的位移) = (A到中点的位移) + (B到中点的位移)
即:x = (x/2) + (x/2)
又因为速度时间关系有:
v = a1t1
其中v是物体到达中点的速度
在水平面上,根据位移关系有:
(B到中点的位移) = (v2t2 - v2t1) / (2a2)
其中v2是物体在水平面上停止时的速度
又因为时间关系有:
t2 = t - t1
联立以上方程,可以解得a1/a2 = 3/4。
根据摩擦力产生的原因,f = μN,其中μ是摩擦系数,N是物体对接触面的正压力。在斜面上,物体受到的支持力N1垂直于斜面,在水平面上,物体受到的支持力N2垂直于水平面。因此,f1和f2的比值可以通过比较N1和N2的大小来求解。由于题目中没有给出斜面的角度和物体的质量,所以无法直接求解f1和f2的具体数值。但是可以确定的是,f1和f2的比值与μ、N1、N2以及物体的质量有关。
