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第2章 3
基础夯实
1.一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.物体的末速度一定与时间成正比
B.物体的位移一定与时间的平方成正比
C.物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比
D.若为匀加速运动,速度和位移都随时间增加;
若为匀减速运动,速度和位移都随时间减小
答案:C
解析:根据v=v0+at和x=v0t+at2可知,A、B选项不正确,由a=可知,C正确.
当物体做匀减速运动时,速度减小但位移可以增大.
2.(上海交大附中09-10学年高一上学期期中)某物体从静止开始作匀加速直线运动,该物体在第1s末,第2s末,第3s末的瞬时速度之比和在第1s内,第2s内,第3s内的位移之比分别为( )
A.1∶2∶3,1∶2∶3
B.1∶2∶3,1∶3∶5
C.1∶3∶5,1∶4∶9
D.1∶3∶5,1∶2∶3
答案:B
3.(河北唐山一中09-10学年高一上学期期中)做匀变速直线运动的质点,它的位移随时间变化的规律是x=(24t-1.5t2)m,则质点的速度为零的时刻是( )
A.1.5s B.8s
C.16s D.24s
答案:B
4.飞机的起飞过程是从静止出发,在直跑道上加速前进,等达到一定速度时离地.已知飞机加速前进的路程为1600m,所用的时间为40s,假设这段时间内的运动为匀加速运动,用a表示加速度,v表示离地时的速度,则( )
A.a=2m/s2,v=80m/s
B.a=1m/s2,v=40m/s
C.a=80m/s2,v=40m/s
D.a=1m/s2,v=80m/s
答案:A
解析:由x=at2得a==m/s2=2m/s2,由x=t=t得v==m/s=80m/s.
5.(山东新沦中学08-09学年高一上学期期中)两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶.t=0时两车都在同一计时线处,此时比赛开始.它们在四次比赛中的v-t图如图所示.哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆( )
答案:AC
解析:根据图线和时间坐标轴所围的“面积”在数值上等于位移的大小可判定A、C选项正确.
6.如图所示,一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是6m/s.求这艘快艇在8s末的速度和8s内经过的位移.
答案:22m/s 112m
解析:vt=v0+at=(6+2×8)m/s=22m/s
x=v0t+at2=(6×8+×2×82)m
=112m
7.一辆沿平直路面行驶的汽车(如图所示),速度为36km/h,刹车后获得加速度的大小是4m/s2,求:
(1)刹车后3s末的速度;
(2)从开始刹车至停止,汽车滑行的距离.
答案:(1)0 (2)12.5m
解析:汽车刹车后做匀减速滑行,其初速度v0=36km/h=10m/s,v=0,加速度a=-4m/s2,设刹车滑行ts后停止,滑行距离为x.
(1)由速度公式v1=v0+at得滑行时间
t==s=2.5s
即刹车后经过2.5s停止,所以3s末的速度为零.
(2)由位移公式得滑行距离x为x=v0t+at2=10×2.5m+×(-4)×2.52m=12.5m.
8.(上海交大附中09-10学年高一上学期期中)如图所示,飞机着陆后做匀变速直线运动,10s内前进450m,此时速度减为着陆时速度的一半.试求:
(1)飞机着陆时的速度;
(2)飞机着陆后30s时距着陆点多远.
答案:(1)60m/s (2)600m
解析:(1)s=t v=m/s=60m/s
(2)a==m/s2=3m/s2
t==s=20s,x=at2=×3×202m=600m.
能力提升
1.(长沙一中09-10学年高一上学期期中)作匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时,其速度分别为v和7v,经历的时间为t,则( )
A.经A、B中点位置时的速度是5v
B.从A到B所需时间的中点(t/2)的速度是4v
C.AB间的距离为5vt
D.AB间的距离为4vt
答案:ABD
2.(重庆南开中学09-10学年高一上学期期中)如图所示是两个质点做匀变速直线运动的v-t图象,两条线交点的横、纵坐标分别为t0、v0,关于这两个质点的运动,以下说法正确的是( )
A.由于A、B的初速度vA<0,vB>0.所以vA<vB
B.两个质点均做速度一直增大的匀加速直线运动
C.t0时刻两质点相遇
D.若0时刻两质点从同一地点出发,则t0时刻,B质点位移比A大,两质点速度相等
答案:D
3.(浙江嘉兴一中08-09学年上学期高一期中)一个初速为零的物体,做加速度为a的匀加速直线运动,运动的时间为t,则下列叙述中错误的是( )
A.它运动全程的平均速度为
B.ts末的速度比(t-1)s末的速度大2a
C.它总的位移为·t
D.1s末、3s末、5s末的速度之比为1∶3∶5
答案:B
4.匀速运动的汽车从某时刻开始做匀减速刹车直到停止,若测得刹车时间为t,刹车位移为x,根据这些测量结果,可以( )
A.求出汽车刹车的初速度,不能求出加速度
B.求出汽车刹车的加速度,不能求出初速度
C.求出汽车刹车的初速度、加速度及平均速度
D.只能求出汽车刹车的平均速度
答案:C
解析:汽车匀减速到零,其逆运动是初速度为零的匀加速直线运动,由运动规律,可以求初速度、加速度及平均速度.
5.矿井里的升降机,由静止开始匀加速上升,经过5s速度达到4m/s后,又以这个速度匀速上升20s,然后匀减速上升,经过4s停在井口,则矿井的深度为______m.
答案:98m
解析:因为升降机从井底到井口的运动分为三个阶段:匀加速、匀速、匀减速
解法一:(1)匀加速上升阶段 a1==0.8m/s2
h1=a1t=×0.8×52m=10m
(2)匀速上升阶段h2=vt2=4×20m=80m
(3)匀减速上升阶段a3==m/s=1m/s2
h3=a3t=×1×42m=8m
所以矿井深度h=h1+h2+h3=(10+80+8)m=98m
解法二:本题如用平均速度来解就不用求a1,a3,而只要根据=,s=t就可求解.
(1)匀加速上升阶段h1=1t1=t1=×5m=10m
(2)匀速上升阶段h2=v2t2=4×20m=80m
(3)匀减速上升阶段h3=3t3=t3=×4m=8m.
所以矿井深度
h=h1+h2+h3=10m+80m+8m=98m.
6.(河北唐山一中09-10学年高一上学期期中)如图所示,公路上一辆汽车以v1=10m/s的速度匀速行驶,汽车行至A点时,一人为搭车,从距公路30m的C处开始以v2=3m/s的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车做匀减速运动,结果人到达B点时,车也恰好停在B点.已知AB=80m,问:汽车在距A多远处开始刹车,刹车后汽车的加速度有多大?
答案:60m 2.5m/s2
解析:人、车到达B点所用时间t=30/3s=10s
设汽车匀速运动时间为t1,s=v1t1+(10-t1)v1/2
t1=6s
汽车刹车处离A点L=v1t1=60m
刹车加速度a=v1/(10-t1)=2.5m/s2.
7.从车站开出的汽车,做匀加速运动,走了12s时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速运动至停车,总共历时20s,行进了50m,求汽车的最大速度.
答案:5m/s
解析:汽车先做初速度为零的匀加速直线运动,达到最高速度后,立即改做匀减速运动,可以应用解析法,也可以应用图象法.
解法1:设最高速度为vm,由题意,可得方程组
x=a1t+vmt2-a2t
vm=a1t1,0=vm-a2t2
整理得vm==m/s=5m/s
解法2:应用图象法,做出运动全过程的v-t图象如下图所示v-t图线与t轴围成三角形的面积与位移等值,故
x=,vm===m/s=5m/s.
8.(上海交大附中08-09学年高一上学期期中)一辆汽车从静止开始匀加速直线开出,然后保持匀速直线运动,最后匀减速直线运动直到停止.从汽车开始运动起计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,根据表中的数据求:
时刻(s)
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度(m/s)
3.0
6.0
9.0
12
12
9.0
3.0
(1)汽车匀加速直线运动的加速度大小;
(2)汽车匀速直线运动经历的时间;
(3)汽车从静止开始直到停止通过的总位移大小.
答案:(1)3m/s2 (2)5.0s (3)96m
解析:①a匀加==m/s2=3m/s2
②t匀加==s=4.0s
由vt=v0+at得:匀减速运动的加速度大小
a匀减==m/s2=6m/s2
t′==s=0.5s
即9.0s后开始匀减速
匀速运动时间t匀=(9.0-4.0)s=5.0s
③t匀减==s=2s
S=S1+S2+S3=a匀t+v匀t匀+a匀减t=96m.
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