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2.2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系
夯实基础
1.(多选)下列关于匀变速直线运动的说法,正确的是( )
A.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同的
B.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度变化量的方向总是相同的
C.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化量越大,加速度越大
D.做匀变速直线运动的物体,它的速度在单位时间内变化越大,加速度越大
【答案】BD
【解析】
匀加速直线运动的速度方向和加速度方向相同,而匀减速直线运动的速度方向和加速度方向相反;匀变速直线运动的加速度方向与速度变化量方向相同;加速度表示速度变化的快慢,速度变化越快,加速度就越大.
故选BD.
2.(多选)关于匀变速直线运动中加速度的正负,下列说法中正确的是( )
A.匀加速直线运动中,加速度一定是正值
B.匀减速直线运动中,加速度一定是负值
C.在匀加速直线运动中,加速度也有可能取负值
D.只有在规定了初速度方向为正方向的前提下,匀加速直线运动的加速度才取正值
【答案】CD
【解析】
加速度的正负取决于正方向的选取,加速度方向与规定的正方向相同时加速度为正值,反之为负值,所以无论是匀加速运动还是匀减速运动,加速度都有可能是正值,也有可能是负值,选项A、B错误,C正确;当规定初速度方向为正方向时,匀加速直线运动中的加速度与速度方向相同,故取正值,所以,选项D正确.
故选CD
3.甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动的v-t图象如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动
B.两物体两次相遇的时刻分别在1 s末和4 s末
C.乙在前2 s内做匀加速直线运动,2 s后做匀减速直线运动
D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反
【答案】C
【解析】
甲以2 m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2 s内做匀加速直线运动,a1=2 m/s2, 2~6 s做匀减速直线运动,a2=-1 m/s2.t1=1 s和t2=4 s二者只是速度相同,未相遇.甲、乙速度方向相同.
故选C
4.(多选)某物体做匀变速直线运动,在运用公式v=v0+at解题时,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是( )
A.匀加速直线运动中,加速度a取负值
B.匀加速直线运动中,加速度a取正值
C.匀减速直线运动中,加速度a取负值
D.无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度a均取正值
【答案】BC
【解析】
物体做匀加速直线运动,速度方向与加速度方向相同,由于初速度为正值,故加速度也应取正值,A错误,B正确;匀减速直线运动中加速度方向与速度方向相反,加速度应取负值,C正确,D错误.
故选BC
5.2018年4月20日,辽宁舰和数艘驱护舰、多架歼-15舰载战斗机、多型舰载直升机组成的航母编队,在巴士海峡以东的西太平洋某海域,展开“背靠背”综合攻防对抗演练,实兵检验航母编队远海体系作战运用.若“辽宁舰”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“歼-15”型战斗机在跑道上加速时产生的最大加速度为6.0 m/s2,起飞的最小速度是70 m/s,弹射系统能够使飞机所具有的最大速度为40 m/s,则飞机起飞需要加速的时间是( )
A.3 s B.4 s
C.5 s D.6 s
【答案】C
【解析】
由vt=v0+at得t== s=5 s.
故选C
6.物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是8 m/s,则下列结论正确的是( )
A.物体零时刻的速度是2 m/s
B.物体的加速度是3 m/s2
C.任何1 s内的速度变化都是2 m/s
D.第1 s内的平均速度是6 m/s
【答案】C
【解析】
a==2 m/s2,故B错误,C正确;v0=v1-at=4 m/s,故A错误;因为第1 s末的速度是6 m/s,所以第1 s内的平均速度一定小于6 m/s,故D错误.
故选C
7.一辆公共汽车由静止出发做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,6 s后改做匀速直线运动,快到下一站时关闭发动机做匀减速直线运动,经过12 s停止,求:
(1)汽车匀速行驶的速度大小;
(2)汽车关闭发动机后的加速度大小.
【答案】(1)12 m/s (2)1 m/s2
【解析】
(1)匀速行驶的速度即为匀加速过程的末速度
v2=v1=a1t1=2×6 m/s=12 m/s.
(2)对匀减速直线运动,由v=v0+at得
a2= m/s2=-1 m/s2,所以加速度大小为1 m/s2.
8.汽车在平直公路上以10 m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是2 m/s2,则:
(1)汽车经3 s时速度的大小为多少?
(2)汽车经5 s时速度的大小为多少?
(3