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习题课一 匀变速直线运动规律的应用
课时作业·巩固提升
基础巩固
1.(多选)甲与乙两个质点向同一方向运动,甲做初速度为零的匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。开始计时时甲、乙位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时,下列判断正确的是( BD )
A.两质点速度相等
B.甲与乙在这段时间内的平均速度相同
C.乙的瞬时速度是甲的2倍
D.甲与乙的位移相同
解析:由题意可知,当甲、乙两个质点再次位于同一位置时,二者位移相同,所用的时间也相同,则平均速度相同,再由==v乙,可知甲的瞬时速度是乙的2倍,故选项B,D正确。
2.一个物体由静止开始做匀加速直线运动,第1 s末的速度达到4 m/s,物体在第2 s内的位移是( A )
A.6 m B.8 m C.4 m D.1.6 m
解析:由s=·t得第1 s内的位移s1=×1 s=2 m。由初速度为零的匀变速直线运动的比例关系可得,第1 s内与第2 s内的位移之比为s1∶s2=1∶3,则s2=3s1=6 m,故选项A正确。
3.做匀减速直线运动的物体经4 s停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是( B )
A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0
解析:利用“逆向推理法”,把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,则在连续相等时间内的位移之比为7∶5∶3∶1,所以s1∶s4=7∶1,计算得出最后1 s内的位移为s4=2 m,故选B。
4.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1 s 内与第2 s内的位移之比为s1∶s2,在走完第1 m 时与走完第2 m时的速度之比为v1∶v2。以下说法正确的是( B )
A.s1∶s2=1∶3,v1∶v2=1∶2
B.s1∶s2=1∶3,v1∶v2=1∶
C.s1∶s2=1∶4,v1∶v2=1∶2
D.s1∶s2=1∶4,v1∶v2=1∶
解析:由初速度为零的匀变速直线运动的比例关系知在连续相等时间内的位移之比为s1∶s2=1∶3,由s=at2知,走完第1 m与走完第2 m所用时间之比为t1∶t2=1∶,又因为vt=v0+at,所以v1∶v2=1∶,B正确。
5.(多选)如图所示,一冰壶以速度v垂直进入两个矩形区域做匀减速运动,且刚要离开第二个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是(设冰壶可看成质点)( BD )
A.v1∶v2=2∶1 B.v1∶v2=∶1
C.t1∶t2=1∶ D.t1∶t2=(-1)∶1
解析:利用“逆向推理法”,将冰壶的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,在初速度为零的匀加速直线运动中,通过连续两段相等位移的时间之比为1∶(-1),故所求时间之比为(-1)∶1,所以C错误,D正确;由vt=v0+at可得初速度为零的匀加速直线运动中通过位移s与2s的速度之比为1∶,则所求的速度之比为∶1,故A错误,B正确。
6.(多选)如图所示,物体做匀加速直线运动,A,B,C,D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=3 m,且物体通过AB,BC,CD所用的时间均为0.2 s,则下列说法正确的是( BC )
A.物体的加速度为20 m/s2
B.物体的加速度为25 m/s2
C.CD=4 m
D.CD=5 m
解析:由匀变速直线运动的规律,连续相等时间内的位移差为常数,即Δs=aT2可得a===25 m/s2,故A错误,B正确;根据CD-BC=BC-AB,可知CD=4 m,故C正确,D错误。
7.(多选)一个做匀加速直线运动的物体先后经过A、B两点时的速度分别为v1和v2,则下列结论中正确的有( BCD )
A.物体经过AB位移中点的速度大小为
B.物体经过AB位移中点的速度大小为
C.物体通过AB这段位移的平均速度为
D.物体通过AB这段位移所用时间的中间时刻的速度为
解析:设经过AB位移中点时的速度为,则对前半段的位移有2a·=-,对后半段的位移有2a·=-,联立两式得=,选项A错误,B正确;对匀变速直线运动而言,总有==,选项C,D正确。
8.甲、乙两物体开始位于同一点,从t=0时刻两物体开始运动,通过速度传感器测出的两物体的速度随时间的变化规律如图所示,则( D )
A.物体甲在前5 s做初速度为零的匀加速直线运动,且在第5 s末速度方向发生变化
B.第10 s末物体甲的速度为零,此刻两物体之间的距离最大
C.第10 s末两物体相遇
D.在第20 s末两物体之间的距离最大
解析:物体甲在前5 s沿负向做初速度为零的匀加速直线运动,在第5 s末速度仍沿负向,速度方向没有发生变化,故A错误;前10 s内,甲、乙两物体从同一点开始沿相反方向运动,两者间距不断增大,在10~20 s内,两者同向运