物理上学习指导用书通用类
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1. 将小球从地面上A点沿竖直方向抛出。小球上升到最高点B后又回到A点。它从A点向B点运动的过程中,速度方向
竖直向上
,加速度方向
竖直向下
;它从B点向A点运动的过程中,速度方向
竖直向下
,加速度方向
竖直向下
。
答案:竖直向上;竖直向下;竖直向下;竖直向下
解析:小球从A点向B点运动是竖直上抛过程,速度方向竖直向上,加速度为重力加速度,方向竖直向下;从B点向A点运动是自由下落过程,速度方向竖直向下,加速度方向仍竖直向下(重力加速度方向恒定竖直向下)。
2. 汽车在平直公路上以10 m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况后立即刹车,加速度大小为2 m/s²,则汽车经过3 s时的速度大小为
4
m/s,经过5 s时的速度大小为
0
m/s,经过10 s时的速度大小为
0
m/s。
答案:4;0;0
解析:汽车刹车过程为匀减速直线运动,初速度$v_0 = 10\ m/s$,加速度$a=-2\ m/s^2$(负号表示与初速度方向相反)。
- 刹车至停止所需时间$t_0=\frac{0 - v_0}{a}=\frac{-10}{-2}=5\ s$。
- 经过3 s时,$t=3\ s<t_0$,速度$v=v_0+at=10-2×3=4\ m/s$。
- 经过5 s时,汽车已停止,速度为0。
- 经过10 s时,汽车早已停止,速度为0。
3. 做直线运动的物体,只要它的加速度不为零,则(
C
)
A. 它的速度一定会增加
B. 它的速度一定会减小
C. 它的速度一定会改变
D. 它的平均速度不会改变
答案:C
解析:加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度不为零意味着速度一定变化(大小或方向改变)。A、B选项错误,因为当加速度与速度同向时速度增加,反向时速度减小;D选项错误,平均速度是否改变取决于位移和时间的变化关系,与加速度无直接必然联系。
4. 在下列各选项中,加速度最大的是(
D
)
A. 5 m/s²
B. -5 m/s²
C. 6 m/s²
D. -7 m/s²
答案:D
解析:加速度是矢量,比较大小时只看绝对值。各选项绝对值分别为5、5、6、7,故D选项加速度最大。
5. 在平直公路上,以2 m/s匀速行驶的自行车与以10 m/s行驶的一辆汽车同向行驶,某时刻同时经过A点后汽车以a=0.5 m/s²开始减速,问:经过多长时间自行车能追上汽车?
答案:50 s
解析:设经过时间$ t $自行车追上汽车。
- 自行车位移:$ s_1 = v_1t = 2t $。
- 汽车做匀减速运动,初速度$ v_0 = 10\ \text{m/s} $,加速度$ a = -0.5\ \text{m/s}^2 $,刹车至停止所需时间$ t_0 = \frac{0 - v_0}{a} = \frac{-10}{-0.5} = 20\ \text{s} $。
- 汽车停止时的位移:$ s_2 = v_0t_0 + \frac{1}{2}at_0^2 = 10\times20 + \frac{1}{2}\times(-0.5)\times20^2 = 200 - 100 = 100\ \text{m} $。
- 自行车在$ t = 20\ \text{s} $内的位移:$ s_1' = 2\times20 = 40\ \text{m} < 100\ \text{m} $,故汽车停止后自行车继续追赶。
- 追上时$ s_1 = s_2 $,即$ 2t = 100 $,解得$ t = 50\ \text{s} $。