2015高考物理:匀变速直线运动的规律复习训练
1.汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动,依次经过A、B两根电线杆的过程中,平均速度大小为v,经过B杆时速度大小为vt,根据以上信息,可以求出的物理量是()
A.车经过A杆时速度大小
B.车运动的加速度大小
C.车通过A、B两杆所经历的时间
D.A、B两根电线杆间的距离
2.一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s.这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是()
A.1∶22∶32,1∶2∶3
B.1∶23∶33,1∶22∶32
C.1∶2∶3,1∶1∶1
D.1∶3∶5,1∶2∶3
3.如图所示,处在平直轨道上的甲乙两物体相距s,同时同向开始运动,甲以初速度v加速度a1做匀加速运动,乙做初速度为零,加速度为a2的匀加速运动,假设甲能从乙旁边通过,下述情况可能发生的是()
第3题图
A.a1=a2时能相遇两次
B.a1a2时能相遇两次
C.a1
D.a1
4.某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示,则()
第4题图
A.在10s末时,质点的速度最大
B.在0~10s内,质点所受合外力的方向与速度方向相反
C.在8s和12s时,质点的加速度方向相反
D.在20s内,质点的位移为9m
5.质点做直线运动的v-t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为()
第5题图
A.0.25m/s,向右 B.0.25m/s,向左
C.1m/s,向右 D.1m/s,向左
6.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是()
第6题图
A.0~1s内的平均速度是2m/s
B.0~2s内的位移大小是3m
C.0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度
D.0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反
7.汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示.
第7题图
(1)画出汽车在0~60s内的vt图线;
(2)求在这60s内汽车行驶的路程.
8.一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路旁边与公路平行有一行电线杆,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)汽车运动的加速度大小;
(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.
9.一列火车进站前先关闭汽阀让火车减速滑行.当火车滑行300m时,速度减为关闭汽阀时的一半;此后又继续滑行了20s而停止在车站中,设火车在滑行过程中加速度始终保持不变.试求:
(1)火车关闭汽阀前的速度;
(2)火车滑行的加速度;
(3)火车从关闭汽阀到停止滑行时,滑行的总路程.
10.甲车从10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边开始以0.5m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:
(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;
(2)乙车追上甲车所用的时间.
11.甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为16m/s.已知甲车紧急刹车时加速度a1=3m/s2,乙车紧急刹车时加速度a2=4m/s2,乙车司机的反应时间为0.5s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5s才开始刹车),求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离?
14.羚羊从静止开始奔跑,经过50m的距离能加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长时间,猎豹从静止开始奔跑,经过60m的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这个速度4.0s,设猎豹距离羚羊x米时开始攻击,羚羊则从猎豹1.0s后开始奔跑,假设羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且沿同一直线,求:
(1)猎豹要在最大速度减速前追上羚羊,x应在什么范围内取值?
(2)猎豹要在加速阶段追上羚羊,x应在什么范围内取值?
课时作业(二) 匀变速直线运动的规律
1.A 【解析】 由v=vA+vt2可求出车经过A杆的速度大小,故选A.
2.B 【解析】 物体从静止开始做匀加速直线运动,相等时间位移的比是1∶3∶5∶∶(2n-1),2s通过的位移可看成第2s与第3s的位移之和,3s通过的位移可看成第4s、第5s与第6s的位移之和,因此这三段位移的长度之比为1∶8∶27,这三段位移上的平均速度之比为1∶4∶9,故选B.
3.CD 【解析】 由题可知运动方向应向右,则一开始甲先超过乙,由于乙加速度大于甲,故乙超过甲,相遇2次;若甲、乙速度相同时,甲还未与乙相遇,则二者就不能相遇,故选CD.
4.B 【解析】 因为x-t图像的斜率代表某一时刻的速度,可知10s末时,质点速度为0;0~10s内,质点速度在减小,则质点所受合外力方向与速度方向相反;8s~12s时,速度方向变化,加速度方向未变;由图知,在20s内质点位移为1m.故选B.
5.B 【解析】 本题考查速度一时间图像,理解v-t图像的位移计算是解题的关键.由图象可知,质点前3s内的位移x1=12(23)m=3m,方向向右.3s~8s内的位移x2=-1252m=-5m,负号表示位移方向向左.8s内的平均速度v-=x1+x2t=3-58m/s=-0.25m/s,负号表示方向向左.所以选项B正确.
6.BC 【解析】 本题考查v-t图象的性质,应充分利用图象的特点进行求解.0~1s内质点做初速度为零的匀加速运动,其平均速度v-=vt2=1m/s,A错误.0~2s内的位移是图线与t轴所围面积的大小,故s=1+222m=3m,B正确.图线斜率表示加速度度大小,显然0~1s内的加速度大于2s~4s内的加速度,C正确.速度的正负表示质点的运动方向,在0~1s内和2s~4s内的速度都为正值,故运动方向相同,D错误.
7.见解析 【解析】 (1)设t=10,40,60s时刻的速度分别为v1,v2,v3.由图知0~10s内汽车以加速度2m/s2匀加速行驶,由运动学公式得v1=210m/s=20m/s①
由图知10~40s内汽车匀速行驶,因此v2=20m/s②
由图知40~60s内汽车以加速度1m/s2匀减速行驶,由运动学公式得v3=(20-120)m/s=0,根据①②③式,可画出汽车在0~60s内的vt图线,如图所示.
(2)由图可知,在这60s内汽车行驶的路程为s=30+60220m=900m.
第7题图
8.(1)1m/s2 (2)25m/s (3)10s 【解析】 (1)由s=v0t+12at2,代入数据得加速度大小a=1m/s2,(2)汽车位移s2=506m=300m,由s=v0t2+12at22,代入数据得所用时间t2=20s,所以 瞬时速度v2=v0+at2=25m/s,(3)所用时间t3=t2-t=10s.
9.(1)20m/s (2)-0.5m/s2 (3)400m 【解析】 (1)由题意得:v21-v20=2as1 0-v1=atv1=v02 解得:v0=20m/s
(2)由0-v1=at得a=-0.5m/s2
(3)s1=v21-v202a=300m s2=v12t=100m s=s1+s2=400m.
10.(1)36m (2)25s 【解析】 (1)当甲车速度减至等于乙车速度时两车的距离最大,设该减速过程经过的时间为t,则v乙=v甲-at,解得:t=12s,此时甲、乙间距离为x=(v甲t-12at2)-v乙t=1012-120.5122-412=36m.
(2)设甲车减速到零所需时间为t1,则有:t1=v甲a=20s.t1时间内,x甲=v甲2t1=10220m=100m,x乙=v乙t1=420m=80m.此后乙车运动时间t2=x甲-x乙v乙=204s=5s.故乙车追上甲车需t1+t2=25s.
11.1.5m 【解析】 设甲、乙两车行驶过程中至少应保持的距离为x0,设反应时间为T,乙车后经过时间t,两车相遇,速度恰好相等,则有:甲的位移:x甲=v甲(T+t)-12a1(T+t)2,乙的位移:x乙=r乙T+r乙t-12a2t2,两汽车相遇时的位移关系x乙=x甲+x0,此时甲的速度v1=v甲-a1(t+T),乙的速度:v2=v乙-a2t,恰好相遇时速度关系:v1=v2.解得:t=1.5s,x0=1.5m.
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