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第02练 匀变速直线运动规律的应用
一、匀变速直线运动公式:
(1)速度公式:
(2)位移公式:
(3)位移速度公式:
(4)平均速度公式:①
(普适) ②
一、选择题
1.某质点以a=2 m/s2的恒定加速度做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )
A.在任意1 s内末速度是初速度的2倍
B.第2 s末的速度比第1 s初的速度大2 m/s
C.2 s内的位移一定是1 s内的位移的2倍
D.第n s末的速度比第1 s末的速度大2(n-1) m/s
【答案】D
【解析】根据a=at2可知,2 s内的位移不是1 s内位移的2倍,故C错;第n s末到第1 s末经历了(n-1) s,所以第n s末的速度比第1 s末的速度大2(n-1) m/s,故D对。
,可知在任意1 s内末速度比初速度增加了2 m/s,故A错;第2 s末到第1 s初经历了2 s时间,所以速度增加了4 m/s,故B错;根据公式x=v0t+
2.做加速度恒定的直线运动的物体,在某时刻的速度大小为4 m/s,2 s后速度大小为6 m/s,则物体的加速度大小( )
A.可能小于2 m/s2 B.可能等于2 m/s2
C.可能大于2 m/s2 D.可能大于5 m/s2
【答案】AC
【解析】根据题意,若初速度为4 m/s,末速度为6 m/s,则其加速度为a= m/s2=-5 m/s2,选项A、C正确,B、D错误。
= m/s2=1 m/s2;若初速度为4 m/s,末速度为-6 m/s,则其加速度为a′==
3.一辆汽车以20 m/s的速度在平直公路上匀速行驶。遇突发情况后,司机紧急刹车使车做匀减速直线运动。已知汽车的速度在1 s内减小了8 m/s,下列说法不正确的是( )
A.汽车在减速过程中的加速度大小为8 m/s2
B.在减速行驶的全过程中汽车的平均速度大小为10 m/s
C.汽车刹车后,在3 s内运动的距离是24 m
D.汽车刹车后,在2 s末的速度大小为4 m/s
【答案】C
【解析】汽车的速度在1 s内减小了8 m/s,所以汽车在减速过程中的加速度大小为8 m/s2,A正确;减速行驶的全过程中汽车的平均速度大小×2.5 m=25 m,C错误;汽车刹车后,在2 s末的速度大小为v=20 m/s-8×2 m/s=4 m/s,D正确。
s=2.5 s,故汽车刹车后,在3 s内运动的位移x= m/s=10 m/s,B正确;汽车运动的时间t==
4.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第2 s内的位移是14 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2 m
D.任意1 s内的速度增量是2 m/s
【答案】CD
【解析】第2 s内位移x=(5×2+4) m-(5×1+1) m=8 m,故A错误;前2 s内的平均速度m/s,故B错误;根据x=v0t+at2=5t+t2得,质点的加速度a=2 m/s2,则相邻1 s内的位移之差Δx=at2=2 m,故C正确;任意1 s内的速度增量Δv=at=2 m/s,故D正确。
5.2021年10月1日,新中国迎来72周年华诞.天安门广场鲜艳的五星红旗冉冉升起!升旗手要在两分零七秒的时间内分秒不差的将国旗从旗杆底升到杆顶.现将升旗过程简化为:先做初速度为零的匀加速运动,再做匀速运动,最后匀减速运动到零.已知国旗上升的高度为
,国旗在匀速阶段的速度可能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】国旗在上升的过程中,若将全程看为匀速,则速度约为
,若全程先匀加速到最大值再立即匀减速到0,则最大速度约为
,由以上分析可知匀速运动的速度取值介于
和
之间,故选B.
6.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
【答案】BCD
【解析】从位置“1”开始连续相等时间内的位移之比为2∶3∶4∶5,所以位置“1”不是小球释放的初始位置,A错误;因为连续相等时间间隔内的位移之差Δx=d=aT2,a=,D正确。
=,所以小球做匀加速直线运动,B、C正确;小球在位置“3”的速度为v3=
7.在东京奥运会
跳台比赛中,14岁的奥运冠军全红婵在跳台上倒立静止,然后下落,前
完成精彩的翻转动作,随后
完成姿态调整.假设在此过程中认为是自由落体运动,则她用于姿态调整的时间