三、非選擇題(本題包括3小題,共54分。按題目要求作答,解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
10.(12分)一小球在桌面上從靜止開始做加速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片多次曝光,記錄下小球每次曝光的位置,并將小球的位置編號(hào)。如圖5所示,1位置恰為小球剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間,作為零時(shí)刻。攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為0.5 s,小球從1位置到6位置的運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v1=0,v2=0.06 m/s,v3=________ m/s,v4=0.18 m/s,v5=________ m/s。在坐標(biāo)圖6中作出小球的速度—時(shí)間圖像(保留描點(diǎn)痕跡)。
圖5
圖6
解析:如題圖所示,s2+s3=0.12 m,則v3=2T(s2+s3)=2×0.5(0.12) m/s=0.12 m/s,又s4+s5=0.24 m,則v5=2T(s4+s5)=2×0.5(0.24) m/s=0.24 m/s。其v—t圖像如圖所示。
答案:0.12 0.24 v-t圖像見解析
11.(20分)一門反
坦克炮直接瞄準(zhǔn)所要射擊的一輛坦克,射擊后,經(jīng)過時(shí)間t1=0.6 s,在炮臺(tái)上看到炮彈爆炸,經(jīng)過時(shí)間t2=2.1 s,才聽到爆炸的聲音。問坦克離炮臺(tái)的距離為多遠(yuǎn)
?炮彈飛行的平均速度多大?(聲音在空氣中傳播的速度是340 m/s,空氣阻力不計(jì))
解析:因?yàn)楣馑龠h(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲速,故可認(rèn)為t1時(shí)間即是炮彈飛行的時(shí)間,t2即是炮彈飛行的時(shí)間跟聲音從炮彈爆炸點(diǎn)傳到大炮所在點(diǎn)的時(shí)間之和。因此聲音傳播的時(shí)間是t2-t1,設(shè)炮彈的射程就是坦克離炮臺(tái)的距離s,所以s=v(t2-t1)=510 m,
故炮彈飛行的平均速度=t1(s)=850 m/s。
答案:510 m 850 m/s
12.(22分)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),速度為2 m/s,經(jīng)過5 s到達(dá)B點(diǎn),速度達(dá)到10 m/s。此時(shí)質(zhì)點(diǎn)又開始做減速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過4 s后到達(dá)C點(diǎn)并停止運(yùn)動(dòng)。求:
(1)質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中加速度的大小。
(2)質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中加速度的大小。
解析:(1)質(zhì)點(diǎn)從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中
a1=t1(vB-vA)=5(10-2) m/s2=1.6 m/s2。
(2)質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中
a2=t2(vC-vB)=4(0-10) m/s2=-2.5 m/s2。
負(fù)號(hào)表示加速度方向與B點(diǎn)速度方向相反。
答案:(1)1.6 m/s2 (2)2.5 m/s2