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二 匀变速直线运动的规律
(建议用时:40分钟)
1.如图所示,一女同学穿着轮滑鞋以一定的速度俯身“滑入”静止汽车的车底,她用15 s穿越了20辆汽车底部后“滑出”,位移为58 m,假设她的运动可视为匀变速直线运动,从上述数据可以确定( )
A.她在车底运动时的加速度
B.她在车底运动时的平均速度
C.她刚“滑入”车底时的速度
D.她刚“滑出”车底时的速度
B 解析:根据s=v0t+ m/s=3.87 m/s,故B正确;由于初速度未知,结合速度时间公式无法求出末速度,即“滑出”车底时的速度,故D错误。==at2知,由于初速度未知,则无法求出运动的加速度,故A、C错误;根据平均速度的定义式,她在车底的平均速度
2.质点做直线运动的位移s与时间t的关系为s=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1 s内的位移是5 m
B.前2 s内的平均速度是6 m/s
C.任意相邻的1 s内位移差都是1 m
D.任意1 s内的速度增量都是2 m/s
D 解析:由匀变速直线运动的位移公式s=v0t+ m/s=7 m/s,B错误;Δs=aT2=2 m,C错误;任意1 s内速度的增量Δv=at=2 m/s,D正确。=at2,对比题给关系式可得v0=5 m/s,a=2 m/s2。则第1 s内的位移是6 m,A错误;前2 s内的平均速度是v=
3.如图所示为位于瑞士的世界上最大的人工喷泉——日内瓦喷泉,已知该喷泉竖直向上喷出,喷出时水的速度为53 m/s,喷嘴的出水量为0.5 m3/s,不计空气阻力,则空中水的体积应为(g取10 m/s2)( )
A.2.65 m3
B.5.3 m3
C.10.6 m3
D.因喷嘴的横截面积未知,故无法确定
B 解析:喷出的水做竖直上抛运动,水的初速度 v0=53 m/s,水在空中停留的时间t==10.6 s,则处于空中的水的体积V=Qt=0.5×10.6 m3=5.3 m3,故选B。
4.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0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为( )
A.4.2 m
B.6.0 m
C.7.8 m
D.9.6 m
D 解析:汽车的速度v0=21.6 km/h=6 m/s,汽车在前0.3 s+0.7 s内做匀速直线运动,位移为 s1=v0(t1+t2)=6×(0.3+0.7) m=6 m,随后汽车做匀减速运动,位移为s2= m=3.6 m,所以该ETC通道的长度为L=s1+s2=6 m+3.6 m=9.6 m,故A、B、C错误,D正确。,2a)=
5.雾霾天气严重影响了人们的健康和交通。设有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,司机突然看到正前方有一辆静止的故障车,该司机刹车的反应时间为0.6 s,刹车后汽车匀减速前进,刹车过程中的加速度大小为5 m/s2,最后停在故障车前1.5 m处,避免了一场事故。以下说法正确的是( )
A.司机发现故障车后,汽车经过3 s停下
B.从司机发现故障车到汽车停下来的过程,汽车的平均速度为7.5 m/s
C.司机发现故障车时,汽车与故障车的距离为33 m
D.从司机发现故障车到汽车停下来的过程,汽车的平均速度为11 m/s
C 解析:汽车减速到0的时间t1= m/s=8.75 m/s,故B、D错误。== m=22.5 m,则s=s1+s2+1.5 m=33 m,故C正确;平均速度,2a)= s=3 s,则t=t′+t1=(0.6+3) s=3.6 s,故A错误;汽车在反应时间内的位移s1=v0t′=15×0.6 m=9 m,匀减速直线运动的位移s2==
6.(多选)频闪照相是每隔相等时间曝光一次的照相方法,在同一张相片上记录运动物体在不同时刻的位置。如图所示是小球在竖直方向上只受重力作用运动过程中拍摄的频闪照片,相机的频闪周期为T,利用刻度尺测量相片上2、3、4、5与1位置之间的距离分别为s1、s2、s3、s4。下列说法正确的是( )
A.小球一定处于下落状态
B.小球在2位置的速度大小为
C.小球的加速度大小为
D.频闪照相法可用于验证机械能守恒定律
BCD 解析:由题图可知,从1位置到5位置,在相等时间内小球的位移越来越大,即速度越来越大,则小球可能处于下落状态,也可能处于上升状态,故A错误;若小球做匀变速直线运动,则根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,小球在2位置的瞬时速度大小