二、非选择题
10.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为s=5+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s).该质点在t=0到t=2 s 间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度大小分别是多大?
【答案】8 m/s 38 m/s
【解析】平均速度=,t=0时,s0=5 m;t=2 s时,s2=21 m;t=3 s时,s3=59 m.
故1==8 m/s,2==38 m/s.
11.(2015年江西模拟)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0 s.试估算:
(1)滑块的加速度多大?
(2)两个光电门之间的距离是多少?
【解析】(1)遮光板通过第一个光电门的速度
v1== m/s=0.10 m/s,
遮光板通过第二个光电门的速度
v2== m/s=0.30 m/s
故滑块的加速度a=≈0.067 m/s2.
(2)方法一:两个光电门之间的距离x=Δt=0.6 m.
方法二:由v-v=2ax,得x=0.6 m.
12.(2015年普宁模拟)如图K1-1-4所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度.图中p1、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔Δt=1.0 s,超声波在空气中传播的速度v=340 m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图中信息,求:
(1)汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离;
(2)汽车的速度大小.
【答案】(1)17 m (2)17.9 m/s
【解析】(1)测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔为1.0 s,由题图可知p1、p2之间有30小格,故每一小格对应的时间间隔t0== s,p1、n1间有12小格,说明p1、n1之间的时间间隔t1=12t0=12× s=0.4 s.同理p2、n2之间的时间间隔t2=0.3 s.
因而汽车接收到p1、p2两个信号时离测速仪的距离分别为s1=v·,s2=v·.
汽车这段时间内前进的距离
s=s1-s2=v=17 m.
(2)汽车在接收到p1、p2两个信号的时刻应分别对应于题图中p1、n1之间的中点和p2、n2之间的中点,其间共有28.5小格,故接收到p1、p2两个信号的时间间隔t=28.5t0=0.95 s,所以汽车的速度v车=≈17.9 m/s.