内容正文:
[方法点拨] (1)多过程问题一般是两段或多段匀变速直线运动的组合.各阶段运动之间的“转折点”的速度是关键物理量,它是前一段的末速度,又是后一段的初速度,是两段运动共有的一个物理量,用它来列方程能减小解题的复杂程度.(2)多过程问题一般情景复杂,可作v-t图象形象地描述运动过程,这有助于分析问题,也往往能从图象中发现解决问题的简单办法.
1.(2018·河南省郑州外国语学校月考)一质点分段做匀加速直线运动,依次经过A、B、C三个位置,B为AC的中点,质点在AB段的加速度大小为a1,在BC段的加速度大小为a2,现测得质点在A、C两点的瞬时速度大小分别为vA、vC,在B点的瞬时速度为,则a1、a2的大小关系为( )
A.a1>a2 B.a1<a2
C.a1=a2 D.不能判定
2.(2019·山东省实验中学月考)动车组列车以平均速度v从甲地开到乙地所需的时间为t,该列车以速度v0从甲地出发匀速前进,途中接到紧急停车命令紧急刹车,列车停车后又立即匀加速到v0继续匀速前进,从开始刹车至加速到v0的时间是t0(设列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等),若列车仍要在t时间内到达乙地,则动车组列车匀速运动的速度v0应为( )
A. B. C. D.
3.为了研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验.让甲车以最大加速度a1加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度a2制动,直到停止;乙车以最大加速度a1加速到最大速度后立即以加速度制动,直到停止.实验测得甲、乙两车的运动时间相等,且两车运动的位移之比为5∶4.则a1∶a2的值为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.4∶3 D.4∶5
4.如图1所示,两光滑斜面在B处连接,小球由A处静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为3 m/s和4 m/s,AB=BC.设小球经过B点前后的速度大小不变,则球在AB、BC段的加速度大小之比及球由A运动到C的过程中的平均速率分别为( )
图1
A.3∶4 2.1 m/s B.9∶16 2.5 m/s
C.9∶7 2.1 m/s D.9∶7 2.5 m/s
5.如图2所示为一滑草场的示意图,山坡AB、BC可视为斜面,AB长25 m,一滑行者从山坡顶端A由静止开始匀加速下滑,在AB段下滑时加速度大小为a1=2 m/s2,进入BC段做匀减速运动,加速度大小为a2=1 m/s2,恰好能停在C点.求:
图2
(1)滑行者滑到B点的速度大小.
(2)滑草场BC段的长度.
6.(2018·湖北省黄冈市模拟)跳伞运动员从350 m的高空离开飞机开始下落,最初未打开伞.自由下落一段距离后打开伞,打开伞后以2 m/s2的加速度匀减速下落,到达地面时速度为4 m/s,求跳伞运动员自由下落的高度.(重力加速度g取10 m/s2)
7.(2019·北师大附中期中)如图3甲所示,滑道项目大多建设在景区中具有一定坡度的山坡间,既可成为游客的代步工具,又可以增加游玩的趣味性.某景区拟建一个滑道,示意图如图乙,滑道共三段,第一段是倾角比较大的加速下坡滑道AB,第二段是倾角比较小的滑道BC,若游客从静止开始在A点以加速度a1做匀加速运动,经过4 s到B点并达到最大速度16 m/s,然后进入BC段做匀速运动,设计的第三段上坡滑道CD作为下客平台,使游客做匀减速运动到D点后速度减为零(乘客经过两段滑道衔接处可视为速度大小不变),游客通过滑道,从A处到达下客平台D处总共用时8.5 s,游客在各段滑道运动的总路程为92 m,求:
图3
(1)乘客在AB段运动的加速度a1的大小;
(2)AB段的长度L1;
(3)乘客在BC段匀速运动的时间t0.
答案精析
1.B [设质点在AB段和BC段位移均为x,对AB段有vB2-vA2=2a1x,对BC段有vC2-vB2=2a2x,解得a2-a1=(vA-vC)2,因为质点做加速运动,位移x为正,可得a2-a1>0,即a2>a1,故B正确,A、C、D错误.]
2.C [设甲、乙两地的距离为x,
则有x=vt=t0+v0(t-t0),
解得v0=,故C正确.]
3.B [作出甲、乙两车的速度—时间图象,如图所示,设甲车匀速运动的时间为t1,总时间为t2,因为两车的位移之比为5∶4,根据v-t图象中,图线与t轴围成的“面积”表示位移,有(vm)∶(vm)=5∶4,解得t1∶t2=1∶4,乙车以最大加速度a1加速到最大速度后立即以加速度制动,直到停止,根据速度—时间图线的斜率表示加速度,可知乙车做匀减速运动的时间是甲车做匀减速运动时间的2倍,则甲车做匀速运动的时间和做匀减速运动的时间相等,可知甲车匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之比为2∶1,则加速度a1∶a2=1∶2,B正确.]
4.C [