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专题17 非匀变速直线运动
A版
1.小明同学利用假期时间随爸爸一起自驾车去旅游,同时进行一些科学探究实验。在某段平直的公路上,他让爸爸驾驶汽车由静止开始行驶,将此时刻记为t=0时刻,自己利用加速度传感器绘制出汽车运动过程的a–t图像如图所示。根据所给的信息,可确定( )
A.汽车在30 s末的速度等于零 B.汽车的最大速度为20 m/s
C.在0~30 s的时间内汽车牵引力的功率 D.10 s末汽车开始反向运动
【答案】B
【解析】B.汽车在前10 s内做初速度为0的匀加速直线运动,10 s~30 s内一直向前做减速运动,所以10 s末的速度最大,根据速度公式v=at解得v=20m/s,故B正确;A.在a-t图像中,图线与坐标轴围成的图形的面积表示速度变化量的大小,由图可知,0~10 s内的速度变化量大于10 s~30 s内的速度变化量,因此在30 s末,汽车的速度大小不等于零,故A错误;C.根据所给的信息,没法求出在0~30 s的时间内汽车牵引力的功率,故C错误;D.10 s末,汽车的加速度反向,开始减速,但是速度方向没变,故D错误,故选B。
2.汽车从制动到停止下来共用了5s。这段时间内,汽车每一秒前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。下列说法正确的是( )
A.汽车前一秒、前二秒、前三秒、前四秒和全程的平均速度,这五个平均速度中全程的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度。
B.汽车做的是匀减速直线运动
C.汽车全程的平均速度是5m/s
D.汽车的加速度大小是2m/s2
【答案】C
【解析】AC.由题意知,汽车在前1s内的位移x1=9m,汽车在前2s内的位移为x2=9+7m=16m汽车在前3s内的位移为x3=9+7+5m=21m汽车在前4s内的位移为
x4=9+7+5+3m=24m汽车全程的位移为x=9+7+5+3+1m=25m故汽车前1s内的平均速度为
汽车前2s内的平均速度为
汽车前3s内的平均速度为汽车前4s内的平均速度为
汽车全程的平均速度为
可知速度越来越小,故汽车关闭油门时速度最大,故关闭油门时的瞬时速度大小与汽车前1s内的平均速度大小最接近,故A错误,C正确;BD.因汽车的运动状态未知,故无法知道汽车所做是否为匀减速的直线运动,也无法计算其加速度大小,故BD错误,故选C。
3.中央电视台在节目中已公布中国航空母舰舰载机突破了夜间起降技术,从而意味着中国航母朝实战化形成迈出了关键一步.舰载飞机在甲板上沿直线减速着陆的过程中,其加速度逐渐增大,下列各图中能反映其速度v随时间t变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】v-t图像的斜率代表加速度,根据题意,加速度逐渐增大,所以图像斜率大小逐渐增大,故选D。
4.根据新闻报道,受新冠肺炎疫情的影响,猪肉价格持续上涨,自从国家加大调控力度以及疫情逐渐得到控制、各类大中小企业复工复产以来,猪肉价格上涨出现减缓趋势。若将猪肉价格的“上涨”类比为运动中的“加速”,“下降”类比为运动中的“减速”,则“猪肉价格上涨出现减缓趋势”可以类比成下列哪种运动( )
A.加速度减小的加速运动 B.加速度增大的加速运动
C.加速度减小的减速运动 D.加速度增大的减速运动
【答案】A
【解析】猪肉价格上涨出现减缓趋势类比于加速过程中加速度在减小。故A正确。
故选A。
5.某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的图像,已知从时刻由静止开始运动,和时刻的速度均为,下列说法正确的是( )
A.这段时间内的平均加速度等于 B.在时刻,加速度大于
C.这段时间内的平均速度一定小于 D.在时间内,自行车的位移小于
【答案】ABD
【解析】AB.图线中某点的切线斜率代表该时刻物体的加速度,这段时间内的平均加速度等于,在时刻,虚线的斜率为,实线的斜率明显大于。故AB正确;
C.这段时间内的虚线和实线所对应位移无法比较,所以不能确定这段时间平均速度与的关系。故C错误;D.由图像可知自行车位移为图中实线与时间轴所围面积,小于虚线所围面积,故小于。故D正确,故选ABD。
6.一支队伍匀速直线前进,通讯员从队尾追赶到队前传达命令后又立即返回到队尾时,队伍已前进了200m,在整个过程中,通讯员共用时80s,比队伍多走了80m的路程,则全过程通讯员通过的路程及平均速度大小为多少?
【答案】280m;2.5m/s
【解析】队伍前进了,而通讯员比队伍多走了,故全过程通讯员通过的路程为
而通讯员的位移为,故平均速度大小
即全过程通讯员通过的路程为280m,平均速度大小为。
B版
1.一质点沿坐标轴Ox做变速直线运动,它在坐标轴上的坐标x随时间t的变化关系为x=5+2t3,速度v随时间t的变化关系为v=6t2,其中v、x和t的单位分别是m/s、m和s.