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2.5习题课:匀变速直线运动规律的总结及综合应用 学案
自主学习
1.(多选)如图所示,完全相同的三个木块并排固定在水平地面上,一颗子弹以速度v水平射入,若子弹在木块中所受阻力恒定,且穿过第三个木块后速度恰好为零,则子弹依次射入每个木块时的速度之比和穿过每个木块所用时间之比分别为( )
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1 B.v1∶v2∶v3=∶1
C.t1∶t2∶t3=1∶ D.t1∶t2∶t3=()∶(-1)∶1
答案BD
2.一质点做匀加速直线运动时,速度变化Δv时发生位移x1,紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2,则该质点的加速度为( )
A.(Δv)2 B.2 C.(Δv)2 D.
答案D
3.(多选)一物体以初速度v0做匀减速直线运动,第1 s内通过的位移为x1=3 m,第2 s内通过的位移为x2=2 m,此后又经过位移x3物体的速度减小为0,则下列说法中正确的是( )
A.初速度v0的大小为2.5 m/s B.加速度a的大小为1 m/s2
C.位移x3的大小为1.125 m D.位移x3的大小为2.5 m
答案BC
4.汽车刹车后做匀减速直线运动,经过3 s停止运动,那么汽车在先后连续相等的三个1 s内通过的位移之比x1∶x2∶x3为( )
A.1∶2∶3 B.5∶3∶1 C.1∶4∶9 D.3∶2∶1
答案B
5.雾霾天气严重影响人们的健康和交通。设一辆汽车在能见度较低的雾霾天气里以54 km/h的速度匀速行驶,该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s2,司机的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5 s。计算行驶时的安全车距至少为多少?
解析汽车原来的速度v0=54 km/h=15 m/s。在反应时间t1=0.5 s内,
汽车做匀速直线运动的位移为x1=v0t1=15×0.5 m=7.5 m
刹车后,汽车做匀减速直线运动,滑行时间为t2= s=3 s
汽车刹车后滑行的位移为x2=v0t2+=15×3 m+×(-5)×32 m=22.5 m
所以行驶时的安全车距应为x=x1+x2=7.5 m+22.5 m=30 m。
答案30 m
6.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v-t图象中(如图所示),直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20 s的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )
A.在0~10 s内两车逐渐靠近 B.在10~20 s内两车逐渐远离
C.在5~15 s内两车的位移相等 D.在t=10 s时两车在公路上相遇
答案C
7.a、b两车在平直公路上行驶,其v-t图象如图所示,在t=0时,两车间距为s0,在t=t1时间内,a车的位移大小为s,则( )
A.0~t1时间内a、b两车相向而行
B.0~t1时间内a车平均速度大小是b车平均速度大小的2倍
C.若a、b在t1时刻相遇,则s0=s
D.若a、b在时刻相遇,则下次相遇时刻为2t1
答案C
8.晚间,甲火车以4 m/s的速度匀速前进,当时乙火车误入同一轨道,且以20 m/s的速度追向甲车,当乙车司机发现甲车时两车相距仅125 m,乙车立即制动,已知以这种速度前进的火车制动后需经过200 m才能停止。试求:(1)是否会发生撞车事故?
(2)若要避免两车相撞,乙车刹车的加速度至少应为多大?
解析(1)乙车制动时的加速度:a= m/s2=-1 m/s2
当甲、乙两车速度相等时有:v甲=v乙=v0+at,解得t=16 s,此过程甲车位移x甲=v甲t=64 m,
乙车位移x乙=t=192 m,由于x甲+125 m<x乙,所以两车会发生撞车事故。
(2)两车不相撞的临界条件是到达同一位置时两车的速度相同
则125+v甲t'=v0t'+a't'2,v甲=v0+a't'代入数据解得t'=15.625 s,a'=-1.024 m/s2
即为使两车不相撞,乙车刹车的加速度至少为1.024 m/s2。
答案(1)会发生撞车事故 (2)1.024 m/s2
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