内容正文:
6 匀变速直线运动位移与时间的关系
1.(2019·河南信阳检测)(多选)a,b两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同,加速度相同,则在运动过程中( AC )
A.a,b的速度之差保持不变
B.a,b的速度之差与时间成正比
C.a,b的位移之差与时间成正比
D.a,b的位移之差与时间的平方成正比
解析:设a,b两个物体的初速度分别为v1,v2,加速度为a,由于a,t相同,则由vt=v0+at得两物体的速度之差为Δv=(v1+at)-(v2+at)=v1-v2=Δv0,所以速度之差保持不变,故A正确,B错误;由公式x=v0t+at2可得两物体的位移之差为Δx=(v1t+at2)-(v2t+at2)=(v1-v2)t=Δv0t,故C正确,D错误.
2.(多选)由静止开始做匀加速直线运动的汽车,第1 s内通过的位移为0.4 m,以下说法正确的是( ABC )
A.第1 s末的速度为0.8 m/s
B.加速度为0.8 m/s2
C.第2 s内通过的位移为1.2 m
D.前2 s内通过的位移为1.2 m
解析:设加速度为a,则由x=at2得a==0.8 m/s2,所以第1 s末的速度v1=0.8 m/s,第2 s内通过的位移为x2=×0.8×22 m-×0.8×
12 m=1.2 m,故选项A,B,C正确.
3.(多选)如图所示是质点M在0~10 s内的位移—时间图像,下列说法正确的是( AC )
A.质点第1 s的位移是4 m
B.质点第5 s的位移是8 m
C.质点第6 s的位移是0
D.质点后4 s的位移是16 m
解析:在xt图像中,纵轴表示位移x,横轴表示时间t.由图可知,在第1 s初,质点位于参考点O点,在第1 s末,质点在距参考点4 m处,故第1 s内的位移为4 m,选项A正确;质点从第2 s末到第6 s末静止不动,故选项B错误,C正确;后4 s的位移为8 m,D项错误.
4.(2019·山东日照期中)一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的路旁观测,第一节车厢通过他历时2 s,整列火车通过他历时6 s,则这列火车的车厢有( C )
A.3节
B.6节
C.9节
D.12节
解析:设一节车厢的长为L,则L=a,nL=a,将t1=2 s,t2=6 s代入上面两式,解得n=9,选项C正确.
5.质点在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,则其在第10 s内的位移和在第1 s内的位移之比是( B )
A.10∶1
B.19∶1
C.99∶1
D.100∶1
解析:设加速度为a,则在第1 s内的位移为x1=a×12=a,在第10 s内的位移为x10=a×102-a×92=a,故x10∶x1=19∶1,B正确.
6.汽车由静止开始做匀加速直线运动,速度达到v时立即做匀减速直线运动,最后停止,运动的全部时间为t,则汽车通过的全部位移为( B )
A.vt
B.vt
C.vt
D.vt
解析: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x=vt,B项正确.
7.某质点做直线运动的vt图像如图所示,以下说法正确的是( B )
A.质点始终向同一方向运动
B.质点的加速度保持不变
C.前2 s内质点的位移为2 m
D.前2 s内质点的路程为4 m
解析:由图可以看出质点的速度先为负后为正,并不是始终向同一方向运动,A错误;图线的倾斜程度表示加速度,故质点的加速度保持不变,B正确;图像与坐标轴围成的面积表示位移,可知前2 s内质点的位移为0,路程为2××1×2 m=2 m,选项C,D错误.
8.(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内通过的位移是3 m,则( ABD )
A.第3 s内的平均速度是3 m/s
B.物体的加速度是1.2 m/s2
C.前3 s内的位移是6 m
D.3 s末的速度是3.6 m/s
解析:前2 s内位移x1=a,前3 s内位移x2=a,则第3 s内位移x3=x2-x1=a-a,可得加速度a=1.2 m/s2,B正确;则前3 s内的位移x2=a=5.4 m,C错误;3 s末的速度是v3=1.2×3 m/s=3.6 m/s,D正确;第3 s内的平均速度是 m/s=3 m/s,故A正确.
9.(2019·湖南永州检测)一质点沿x轴做匀加速直线运动,其位移—时间图像如图所示,则下列说法正确的是( D )
A.该质点的加速度大小为 2 m/s2
B.该质点在t=1 s时的速度大小为2 m/s
C.该质点在t=0到t=2 s时间内的位移大小为6 m
D.该质点在t=0时速度为零
解析:质点做匀加速直线运动,则x=v0t+at2,由图可知,第1 s内的位移为x1=0-(-2 m)=2