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学校每周一都会举行升旗仪式,小明是学校的升旗手,已知国歌从响起到结束的时间是48...

学校每周一都会举行升旗仪式,小明是学校的升旗手,已知国歌从响起到结束的时间是48s,旗杆高度是19m,红旗从离地面1.4m处开始升起.小明从国歌响起时开始升旗,若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速运动,时间持续4s,然后使红旗做匀速运动,最后使红旗做匀减速运动,加速度大小与开始升起时的加速度大小相同,国歌结束时红旗刚好到达旗杆的顶端且速度为零.

试求:(1)计算小明升旗时红旗的位移S和匀速运动的位移时间t2

(2)红旗匀速运动的速度大小v.

(3)使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小a.

 

(1)17.6m,40s. (2)0.4m/s. (3)0.1m/s2   【解析】 试题分析:(1)根据首末位置的距离求出红旗的位移,匀加速和匀减速运动的时间相等,结合总时间求出匀速运动的时间. (2)根据平均速度推论,结合总位移和总时间求出匀速直线运动的速度. (3)根据速度时间公式求出匀加速运动的加速度大小. 【解析】 (1)设红旗匀速运动的速度大小为v. 由题得到红旗上升的位移大小S=19m﹣1.4m=17.6m. 由题红旗匀加速运动和匀减速运动的加速度大小相等,a1=a3, 根据v=a1t1=a3t3, 即对称性得知这两个过程的时间相等t1=t3=4s, 红旗匀速运动的时间为:t2=(48﹣2×4)s=40s (2)根据s1=得,代入数据解得v=0.4m/s. (3)匀加速运动的加速度大小为:a==0.1m/s2 答:(1)计算小明升旗时红旗的位移S为17.6m,匀速运动的位移时间为40s. (2)红旗匀速运动的速度大小v为0.4m/s. (3)使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小为0.1m/s2 【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.  
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考点分析:
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如图所示是一质点做直线运动的v﹣t图象,根据图象求下列问题:

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(1)0﹣4s内物体做什么运动?(用数据准确全面回答)

(2)0﹣4s内物体的位移是多大.

(3)0﹣6s内物体的平均速度是多大.

 

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要测定个人的反应速度,如图所示,请甲同学用手指拿着一把长30cm的直尺,他的手抓在尺的上端处,尺的零刻度端在下,乙同学的手候在尺的零刻度处准备听到口令后就抓住尺子,当甲同学松开直尺,乙同学见到直尺下落,立即用手抓住直尺,另一同学丙也重复乙的做法,现记录乙抓住尺的刻度数据为20cm和丙同学抓住尺的刻度数据为24cm,

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(1)乙和丙同学哪个反应速度快?

(2)求出乙同学的反应时间为多少?(重力加速度g取10m/s2

 

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一质点做匀加速直线运动,初速度为10m/s,加速度为2m/s2.试求该质点:

(1)第5s末的速度;

(2)前5s内的平均速度;

(3)第3s内的位移.

 

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(1)打点计时器使用的电源是      电源(填“交流”或“直流”),其中电火花计时器的工作电压为      V,若电源频率为50Hz,这两种打点计时器都是每隔      s打一次点.

(2)(4分:每空2分)实验装置如图甲所示,一木块放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,木块右侧通过纸与带打点与计时器相连.在重物的牵引下,木块在木板上向左加速运动.图乙给出了重物落地前,打点计时器在纸带上打出的一些点(单位:cm).

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已知打点计时器使用的交变电流的频率为50Hz,结合图乙给出的数据,求出木块运动加速度的大小为      m/s2,并求出纸带中P点瞬时速度大小为      m/s(计算结果均保留2位有效数字).

 

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利用研究弹力和弹簧伸长关系的实验,测定弹簧的劲度系数.用一测力计水平拉一端固定的弹簧,测出的几组弹力F与弹簧长度L对应的数据如表格所示:

F/N

1.10

1.50

2.00

2.80

3.40

4.00

L/cm

22.00

22.35

22.60

23.20

23.60

24.00

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(1)在坐标图中作出此弹簧的F﹣L图线;

(2)F﹣L图线与L轴的交点表示      ,其值为      m;

(3)弹簧的劲度系数为      N/m.

 

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