资源描述
1.对于做匀变速直线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.加速度大小不变,方向转变
B.加速度大小、方向都不转变
C.速度大小转变,方向确定不变
D.速度大小不变,方向转变
解析:选B.匀变速直线运动是加速度保持不变的直线运动,加速度的大小和方向都不变,A错误,B正确;匀变速直线运动的速度均匀变化,速度的大小确定转变,方向也可能转变,如一物体沿某一方向做匀减速直线运动,速度为零后做反方向的匀加速直线运动,整个过程加速度保持不变,是匀变速直线运动,速度的方向发生了转变,C、D错误.
2.(2022·渭南高一检测)某质点的位移随时间的变化关系式s=4t-2t2,s与t的单位分别是m和s.则该质点的初速度和加速度分别是( )
A.4 m/s和-2 m/s2 B.0和2 m/s2
C.4 m/s和-4 m/s2 D.4 m/s和0
解析:选C.由位移公式s=v0t+at2可知,v0=4 m/s,a=-2 m/s2,则a=-4 m/s2,故C正确.
3.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5 m/s,经3 s到达B点时的速度为14 m/s,再经过4 s到达C点,则它到达C点时的速度为( )
A.23 m/s B.5 m/s
C.26 m/s D.10 m/s
解析:选C.vA=5 m/s,vB=14 m/s,由vB=vA+at1,得a=3 m/s2,由vC=vB+at2,得vC=26 m/s,故C正确.
4.(2022·厦门高一检测)汽车原来以5 m/s的速度沿平直大路行驶,刹车后获得的加速度大小为0.4 m/s2则:
(1)汽车刹车后经多长时间停止?滑行距离为多少?
(2)刹车后滑行30 m经受的时间为多少?
解析:以初速度方向为正方向,则
v0=5 m/s,a=-0.4 m/s2.
(1)由vt=v0+at得t== s=12.5 s
由v-v=2as得s== m=31.25 m
(2)由s=v0t+at2得t2-25t+150=0
解得t1=10 s,t2=15 s(舍去).
答案:(1)12.5 s 31.25 m (2)10 s
一、选择题
1.关于匀变速直线运动有以下说法,其中正确的是( )
A.匀加速直线运动的加速度是不断增加的
B.匀减速直线运动的加速度是不断减小的
C.匀变速直线运动是加速度不变的直线运动
D.匀变速直线运动是速度和加速度都均匀变化的直线运动
解析:选C.因匀变速直线运动是加速度不变的直线运动,所以ABD错,C对.
2.质点做单方向的匀变速直线运动时,下列论述中正确的是( )
A.速度不变 B.加速度不变
C.速度均匀变化 D.位移均匀变化
解析:选BC.单方向的匀变速直线运动是加速度不变的直线运动,其速度随时间均匀变化,位移并不均匀变化,故B、C正确,A、D错误.
3.(2022·西安高一检测)关于匀变速直线运动的位移,下列说法中正确的是( )
A.加速度大的物体通过的位移确定大
B.初速度大的物体通过的位移确定大
C.加速度大、运动时间长的物体通过的位移确定大
D.平均速度大、运动时间长的物体通过的位移确定大
解析:选D.匀变速直线运动的位移为s=v0t+at2,从表达式可以看出s与v0、a、t都有关,由它们共同打算,所以只由a或v0或a、t是不能确定位移大小的.而变速直线运动的位移还可写为s= t,所以平均速度大、运动时间长,物体通过的位移确定大.正确选项为D.
4.飞机着陆后匀减速滑行,初速度是60 m/s,加速度的大小是3 m/s2,则飞机着陆后经多长时间停下( )
A.10 s B.15 s
C.20 s D.30 s
解析:选C.设初速度方向为正方向,则v0=60 m/s,a=-3 m/s2,vt=0,将数据代入公式vt=v0+at得t=20 s,C正确.
5.一物体做匀变速直线运动,加速度a=-5 m/s2,则以下说法正确的是( )
A.物体确定做匀减速直线运动
B.初速度确定是正值
C.物体的速度每秒减小5 m/s
D.物体可能做匀加速直线运动
解析:选D.加速度是-5 m/s2,负号说明加速度方向和规定的正方向相反,但不能说明和初速度方向相反,A、C两项错误,D项正确;初速度的正负由选定的正方向打算,不愿定是正的,B项错误.
6.一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s,它在第3 s内通过的位移是4.5 m,则它的加速度为( )
A.0.5 m/s2 B.1.0 m/s2
C.1.5 m/s2 D.2.0 m/s2
解析:选B.由s=v0t+at2得,物体在前3 s和前2 s内的位移分别为
s3=v0t3+at=m
s2=v0t2+at=m
由于s3-s2=4.5 m,所以解得加速度a=1.0 m/s2.
7.汽车由静止开头做匀加速直线运动,速度达到v时马上做匀减速直线运动,最终停止,运动的全部时间为t,则汽车通过的全部位移为( )
A.vt B.vt
C.vt D.vt
解析:选B.匀变速直线运动中,一段时间内的平均速度等于该段时间初、末速度的平均值,由题意知,汽车在加速和减速两过程的平均速度均为,故全程的位移s=vt,B项正确.
8.(2022·黑龙江哈尔滨检测)物体由静止开头沿直线运动,其加速度随时间的变化规律如图所示,取开头运动时的方向为正方向,则物体运动的v-t图像中正确的是( )
解析:选C.由图像知,物体在第1 s内做初速度为零的匀加速直线运动,第2 s内做同一方向的匀减速运动,第2 s末速度为零.从第3 s初开头,物体的运动又重复前2 s的运动,整个过程物体的运动方向没有发生变化,因此选项C正确.
9.(2022·浙江温州八校联考)汽车遇紧急状况刹车,经1.5 s停止,刹车距离为9 m.若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最终1 s的位移是( )
A.4.5 m B.4 m
C.3 m D.2 m
解析:选B.汽车刹车反过来可以看做初速度为零的匀加速直线运动,由s=at2,可得其加速度大小为a=8 m/s2;汽车停止前最终1 s的位移是s′=at′2=4 m,选项B正确.
10.由静止开头做匀加速直线运动的物体,在第1 s内的位移为2 m.关于该物体的运动状况,以下说法正确的是( )
A.第1 s内的平均速度为2 m/s
B.第1 s末的瞬时速度为2 m/s
C.2 s内的位移为4 m
D.运动过程中的加速度为4 m/s2
解析:选AD.由直线运动的平均速度公式=知,第1 s内的平均速度===2 m/s,A正确;由初速度为零的匀加速直线运动的位移公式s=at2,得加速度a===4 m/s2,D正确;2秒内的位移s=at2=×4×4=8 m,C错误;第1秒末的速度v=at=4 m/s,B错误.
二、非选择题
11.(2022·铜川高一检测)一质点在x轴上做直线运动,其位移随时间的变化的规律是s=4t+2t2,s的单位是m,t的单位为s.则:
(1)质点的运动是匀速运动还是匀变速直线运动?
(2)3 s末质点的位置?
(3)3 s末质点的速度是多少?
解析:(1)由位移随时间的变化规律可知,物体做的是匀变速直线运动.
(2)当t=3 s时,s=4×3 m+2×32 m=30 m.
(3)由s=4t+2t2知,物体的初速度v0=4 m/s,
a=4 m/s2
当t=3 s时,v=v0+at=4 m/s+4×3 m/s=16 m/s.
答案:(1)匀变速直线运动 (2)在x轴上30 m处
(3)16 m/s
12.一辆卡车紧急刹车过程中的加速度的大小是5 m/s2,假如在刚刹车时卡车的速度为10 m/s,求:
(1)刹车开头后1 s内的位移大小.
(2)刹车开头后3 s内的位移大小和3 s内的平均速度大小.
解析:(1)s=v0t1+at
解得s=7.5 m.
(2)设卡车经时间t0停下
t0== s=2 s
t2=3 s的位移大小等于前2 s内的位移大小
s2=v0t0+at=10 m
3 s内的平均速度=≈3.3 m/s.
答案:(1)7.5 m (2)10 m 3.3 m/s
1.依据初速度不为零的匀加速直线运动的v-t图像可知:图像与时间轴及始末时刻所围面积的数值等于这段时间的位移大小,即为梯形的面积.如图所示:
梯形面积为s=t.
又由速度、时间关系:vt=v0+at,将vt代入上面的关系式,整理即有s=v0t+at2.
2.匀变速直线运动位移关系式的另一种推导方法
依据平均速度的定义我们知道,做变速运动的物体在时间t内的位移s等于物体在这段时间内的平均速度和时间的乘积,即s= t.由于匀变速直线运动的速度是均匀转变的,它在时间t内的平均速度就等于时间t内的初速度v0和末速度vt的平均值,即=.把此关系式代入s= t中,就得到:s= t=t,其中vt=v0+at,代入后得到s=v0t+at2.
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