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微专题一 应用发散思维,妙解直线运动
1.如图所示为一质点从t=0时刻开头,做初速度为零的匀加速直线运动的位移—时间图象,图中虚线为经过t=4 s时对应的图象的点的切线,交时间轴于t=2 s处,由此可知该质点做匀加速运动的加速度为( )
A.2 m/s2 B. m/s2
C. m/s2 D. m/s2
答案:B 解析:由题图可知,t=4 s时图象的切线的斜率为该时刻的速度v=2 m/s,故加速度a== m/s2,B正确.
2.某同学欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为x,从着陆到停下来所用的时间为t,实际上,飞机的速度越大,所受的阻力越大,则飞机着陆时的速度应是( )
A.v= B.v=
C.v> D.<v<
答案:C 解析:由题意知,当飞机的速度减小时,所受的阻力减小,因而它的加速度会渐渐变小.画出相应的v-t图象大致如图所示.依据图象的意义可知,实线与坐标轴包围的“面积”表示的位移为x,虚线(匀减速运动)下方的“面积”表示的位移为t,应有:t>x,所以v>,所以选项C正确.
3.(2021·淮南二中期中)甲物体从A点由静止开头,先以加速度a1做匀加速直线运动,紧接着以加速度大小为a2做匀减速直线运动到B点速度减为零.乙物体从A点由静止开头,先以加速度a1做匀加速直线运动,接着做匀速直线运动,经过一段时间后又以加速度大小为a2做匀减速直线运动到C点速度减为零.假如甲和乙全过程运动的总时间相等,运动方向相同.乙物体匀速运动时间等于其匀变速运动时间.BC之间距离为20米,则甲物体运动的总位移为( )
A.100米 B.80米
C.60米 D.40米
答案:B 解析:作出甲、乙两物体运动的v-t图象如图.图线OAB为甲物体的v-t图象,OEFB为乙物体的v-t图象.由题可知,EF为△OAB的中位线,图中阴影部分的面积为20 m,所以甲物体的位移为80 m,B正确.
4.(多选)放在水平面上的物体,在力F作用下开头运动,以物体静止时的位置为坐标原点,力F的方向为正方向建立x轴,物体的加速度随位移的变化图象如图所示.下列说法中错误的是( )
A.0~x2过程中物体做匀加速直线运动,x2~x3过程中物体做匀减速直线运动
B.位移为x1时,物体的速度大小为
C.位移为x2时,物体的速度达到最大
D.物体的最大速度为
答案:AC 解析:在0~x2过程中物体的加速度不变(恒为a0),物体做匀加速直线运动,在x2~x3过程中,虽然加速度大小在减小,但方向仍为正方向,与物体开头运动的方向相同,物体仍做加速运动,A错误;由初速度为零的匀加速直线运动速度位移关系式v2=2ax可得,位移为x1时,物体的速度大小v1=,B正确;在位移为x3时,加速度减小为零,速度达到最大,由速度位移关系式可知,速度的平方可由a-x图线包围的面积的2倍来表示,即vm==,C错误,D正确.
5.(2021·合肥一六八中学月考)如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A点,竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°,C是圆环轨道的圆心.已知在同一时刻:a、b两球分别由A、B两点从静止开头沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点;c球由C点自由下落到M点,则( )
A.a球最先到达M点 B.b球最先到达M点
C.c球最先到达M点 D.b球和c球同时到达M点
答案:C 解析:依据等时圆模型,从过M点的任一条弦滑下,所用的时间相等,如图.小球从N、P滑到M所用时间相等,所以b球滑到M点时间最长,c球下落到M点时间最短,C正确.
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