变加速直线运动是直线运动中的一种。在这种运动里,加速度是变化的。
比如,一个物体在直线上运动,它的加速度大小或者方向会随着时间而改变。加速度如果增大,物体速度增加得越来越快;加速度减小,速度增加得越来越慢。汽车在启动后慢慢加速,若加速过程中动力不稳定,加速度在变化,那汽车做的就是变加速直线运动。它的速度 - 时间图像不是一条直线,位移计算相对复杂,通常要用积分等高等数学知识来求解。
例题:如图所示,
一木块静止在光滑水平面上,在恒力F 的作用下向右运动,其正前方固定有一劲度系数足够大的弹簧,当木块接触弹簧后,下列关于木块说法正确的是( )
A.立即做减速运动
B.立即做匀速运动
C.在一段时间内速度继续增大D.当弹簧处于最大压缩量时,木块的加速度不为零
例题:如图所示,
弹簧左端固定,右端自由伸长到点并系住物体。现推动物体将弹簧压缩到点,然后释放,物体一直运动到点速度减为零。如果物体受到地面的摩擦阻力恒定,则( )
A.物体从到的过程加速度先变小后变大
B.物体从到的过程加速度逐渐变大
C.物体运动到点时速度最大
D.物体在点速度减为零后一定保持静止
例题:研究“蹦极”运动时,在运动员身上系好弹性绳并安装传感器,可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小,根据传感器收集到的数据,得到如图所示的“速度—位移”图象.
若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略,根据图象信息,下列说法正确的有( )
A.弹性绳原长为15 m
B.当运动员下降10 m时,处于失重状态
C.当运动员下降15 m时,绳的弹性势能最大
D.当运动员下降20 m时,其加速度方向竖直向上
例题:一些先进的飞行器具有矢量发动机,它可以提供任意方向的推力。如图,
在一次飞行中,飞行器沿与地面成30°角的直线斜向下俯冲,飞行过程保持发动机喷口始终水平向后喷气(产生的水平推力恒定),直到达到最大速度。假设飞行器的质量不变,设为m,飞行器所受空气的阻力与速度的关系满足Ff=kv^2(k为比例系数),重力加速度为g,不计空气的浮力,下列说法正确的是()
A.飞行器达到最大速度前,加速度逐渐增大
B.飞行器能够达到的最大速度为
√2mg/k
C喷出气体对飞行器反作用力大小为√3mg/3
D.飞行器达到最大速度的一半时,加速度大小g/2
例题:某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图a。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图b。
已知人的质量为50kg,降落伞质量也为50kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力f与速率v成正比,即f=kv(g=10m/s^2)。求:
1.打开降落伞前人下落的距离为多大?
2.求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向?
3.悬绳能够承受的拉力至少为多少?