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匀变速直线运动的位移与速度的关系
(答题时间:20分钟)
1. 如图所示,滑雪运动员不借助雪杖,由静止从山坡匀加速滑过x1后,又匀减速在平面上滑过x2后停下,测得x2=2x1,设运动员在山坡上滑行的加速度大小为a1,在平面上滑行的加速度大小为a2,则a1∶a2为( )
A. 1∶1 B. 1∶2
C. 2∶1 D.∶1
2. 做匀变速直线运动的物体初速度为12m/s,在第6s内的位移比第5s内的位移多4m,关于物体运动情况的说法正确的是( )
A. 物体的加速度为4m/s2
B. 物体5s末的速度是36m/s
C. 物体5、6两秒内的位移是72m
D. 物体从14m的A点运动到32m的B点所用的时间是1s
3. 物体的初速度为v0,以不变的加速度a做直线运动,如果要使速度增加到初速度的n倍,则经过的位移是( )
A. ; B. ; C. ; D.
4. 在全国铁路第六次大提速后,火车的最高时速可达250km/h,若某列车正以216km/h的速度匀速运行,在列车头经路标A时,司机突然接到报告要求紧急刹车,因前方1000m处有障碍物还没有清理完毕,若司机听到报告后立即以最大加速度a=2m/s2刹车,问该列车是否会发生危险?
*5. 如图所示,做匀加速直线运动的物体,依次通过A、B、C三点,位移sAB=sBC。已知物体在AB段的平均速度大小为3m/s,在BC段的平均速度大小为6m/s,那么物体在B点的瞬时速度的大小为( )
A. 4m/s; B. 4.5m/s; C. 5m/s; D. 5.5m/s。
6. 一辆汽车沿着一条平直公路行驶,公路旁边有一行与公路平行的电线杆,相邻电线杆间的间隔均为50m,取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时刻汽车行驶的速度为5m/s。若汽车的运动为匀变速直线运动,在10s末汽车恰好经过第3根电线杆。试求:
(1)汽车运动的加速度;
(2)汽车继续行驶,经过第7根电线杆时的瞬时速度;
(3)汽车在第3根至第7根电线杆间运动所用的时间。
**7. 做匀减速直线运动的物体,经过4s后停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s的位移与4s内的位移各是多少?
8. 火车以54km/h的速度前进,现在需要在车站暂停。如果停留时间是1min,刹车引起的加速度大小是0.3m/s2,启动时发动机产生的加速度大小是0.5m/s2,火车暂停后仍要以原速前进,求火车由于暂停所延迟的时间。
1. B 解析:设运动员滑至斜坡末端处的速度为v,此速度又为减速运动的初速度,由位移与速度的关系式有
v2=2a1x1,0-v2=-2a2x2,故a1∶a2=x2∶x1=2∶1
2. AD 解析:根据得:,故A正确,B错误;根据得5s末的速度是:,故C错误;根据公式物体前5s内的位移是:,故D错误。
3. A 解析:A,由v2-v02=2ax 可得x=
4. 解:v0=216km/h=60m/s,vt=0,a=-2m/s2,
刹车位移x===900m<1000m,故不会发生危险。
5. C 解析,,,联立解得vB=5m/s。
6. 解:v0=5m/s,t=10s,x=100m,x′=300m,
(1)由x=v0t+at2得a=1m/s2;
(2)由v′2-v02=2ax′得v′=25m/s;
(3)由v2-v02=2ax得v=5m/s,∴t′==10s。
7. 解析:逆向思维,由x=at2得:14=a×42-a×32,∴a=4m/s2。最后1s的位移即逆向第1s的位移x1=at12=×4×12=2m。4s内的位移x4=at42=×4×42=32m。
8. 100s 解析:火车因暂停而减速的时间为t1=
火车暂停后加速到原速所需的时间为
火车从开始减速到恢复原速所通过的路程为
s=s1+s2=,
这段路程火车正常行驶所需的时间为
s=40s。
所以,火车由于暂停所延迟的时间为
△t=(t1+t2+t3)-t=(30+60+50)s-40s=100s。
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