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课后提升训练(七) 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.根据匀变速直线运动的位移公式x=v0t+t,则做匀加速直线运动的物体在t秒内的位移,下列说法正确的是( )
at2和x=
A.加速度大的物体位移大
B.初速度大的物体位移大
C.末速度大的物体位移大
D.平均速度大的物体位移大
D 解析:由公式x=v0t+成正比,物体平均速度大的位移大,D正确。t可知,在时间t确定的情况下,位移x与平均速度at2可知,在时间t确定的情况下,位移x与初速度v0、加速度a都有关系,加速度大的物体位移不一定大,初速度大的物体位移不一定大,同理,末速度大的物体位移不一定大,A、B、C错误;由公式x=
2.在交通事故分析中,刹车线的长度是很重要的依据。在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是14 m,假设汽车刹车时的速度大小为14 m/s,则汽车刹车时的加速度大小为( )
A.7 m/s2
B.17 m/s2
C.14 m/s2
D.3.5 m/s2
A 解析:设汽车开始刹车时的方向为正方向,由02-v=-7 m/s2,A正确。=2ax可得a=
3.某物体做匀变速直线运动,初速度v0=2 m/s,经过10 s的时间,末速度v=6 m/s,其vt图像如图所示,则10 s内位移为( )
A.8 m
B.80 m
C.4 m
D.40 m
D 解析:在vt图像中梯形面积表示匀变速直线运动的位移,x= m=40 m,D正确。
4.一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移为12 m,第5 s内的位移为20 m,则该质点运动过程中( )
A.初速度大小为0
B.加速度大小为4 m/s2
C.5 s内的位移为50 m
D.第4 s内的平均速度为8 m/s
B 解析:质点第3 s内的位移等于前3 s内位移与前2 s内位移之差,即Δx3=x3-x2=12 m,由匀变速直线运动的位移公式x=v0t+=16 m/s,D错误。=)=16 m,则第4 s内的平均速度at-(v0t3+at=60 m,C错误;第4 s内的位移为Δx4=x4-x3=v0t4+at=20,联立解得v0=2 m/s,a=4 m/s2,A错误,B正确;5 s内的位移为x=v0t5+a×52-=12,同理由第5 s内的位移Δx5=20 m,得v0×5+a×32-at2,代入数据得v0×3+
5.高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.6 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为( )
A.3.6 m
B.5.4 m
C.6.6 m
D.9.0 m
D 解析:汽车的初速度v0=21.6 km/h=6 m/s,识别时间和反应时间共t1=0.9 s,此时间内做匀速直线运动,位移x1=v0t1=5.4 m,之后开始匀减速直线运动,由位移与速度的关系式2ax2=v,解得x2=3.6 m,则总长度为x=x1+x2=9.0 m,D正确。
6.(2020·安徽黄山祁门一中期中)如图所示,以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线20 m,该车加速时最大加速度大小为2 m/s2,减速时最大加速度大小也为2 m/s2,此路段允许行驶的最大速度为10 m/s,下列说法中正确的有( )
A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车恰好通过停车线
B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车不可能通过停车线
C.如果立即做匀减速运动,汽车刚好停在停车线
D.如果距停车线16 m处减速,汽车刚好停在停车线处
B 解析:如果汽车立即做匀加速直线运动,t1=2 s内的位移x1=v0t1+=16 m,小于20 m,C错误,D正确。a2·t s=4 s>2 s,因此汽车一直做匀减速直线运动,t4=4 s内的位移x2=v0t4-==20 m,此时汽车的速度v1=v0+a1t1=12 m/s>10 m/s,因此在绿灯熄灭前,汽车不能通过停止线,A错误,B正确;如果汽车立即做匀减速直线运动,速度减为0的时间t0=a1t
7.一质点的位移—时间图像为如图所示的一段抛物线,其方程为x=-20t2+40t,则下列说法正确的是( )
A.质点做曲线运动
B.质点做加速度先减小后增大的直线运动
C.质点做加速度大小为40 m/s2的匀变速直线运动
D.质点在0~1 s内的平均速度大于20 m/s
C 解析:位移—时间图像只能表示直线运动的运动规律,该运动一定是直线运动,A错误;对照位移时间关系公式x=v0t+at2,