内容正文:
5 匀变速直线运动速度与时间的关系
1.(2020·江西期中)某质点做直线运动,其速度与时间的关系式为v=-5t+6(式中时间的单位为s,速度的单位为 m/s),以初速度方向为正方向,下列说法正确的是( C )
A.质点的初速度为5 m/s
B.质点的初速度为-5 m/s
C.质点的加速度为-5 m/s2
D.质点的加速度为6 m/s2
解析:由匀变速直线运动的速度时间公式vt=v0+at得v0=6 m/s,a=
- 5 m/s2,故选C。
2.(2021·江苏南通月考)某“复兴号”列车在重庆西站的启动过程可视为由静止开始做匀加速直线运动,下列图中能正确描述该过程的是( C )
解析:A图表示物体做匀速直线运动,故A错误;B图表示物体做匀减速直线运动,故B错误;C图表示物体由静止开始做匀加速直线运动,与题意相符,故C正确;根据vt图像的斜率表示加速度,知D图表示物体做加速度逐渐增大的变加速直线运动,故D错误。
3.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,它在第 1 s 末、第
2 s末、第3 s末的瞬时速度之比是( B )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3
C.12∶22∶32 D.1∶3∶5
解析:由v=at得v1∶v2∶v3=(at1)∶(at2)∶(at3)=1∶2∶3,故选项B正确。
4.一辆以72 km/h的速度行驶的汽车在做匀减速运动,加速度大小为0.1 m/s2,减速行驶了2 min,则减速后汽车速度为( B )
A.6.0 m/s B.8.0 m/s
C.10.0 m/s D.12.0 m/s
解析:72 km/h=20 m/s,2 min=120 s,根据速度公式vt=v0+at,可得减速后汽车的速度v=20 m/s-0.1×120 m/s=8.0 m/s。故选B。
5.(2020·吉林师范高级中学月考)(多选)甲、乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的vt图像如图所示,则( AC )
A.乙做匀加速直线运动
B.甲处于静止状态
C.甲和乙的速度方向相同
D.甲和乙的速度方向相反
解析:由vt图像可知,乙做匀加速直线运动,加速度为5 m/s2,甲做匀速直线运动,速度为10 m/s,故A正确,B错误;由vt图像可知,甲和乙的速度方向相同,都为速度的正方向,故C正确,D错误。
6.(多选)
汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标。速度变化得越快,表明它的加速性能越好。如图为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的vt图像,根据图像可以判定( BD )
A.甲车的加速性能最好
B.乙车比甲车的加速性能好
C.丙车比乙车的加速性能好
D.乙、丙两车的加速性能相同
解析:从图像可判断,乙、丙两车的加速度大小相等,且比甲车的加速度大,所以乙、丙两车的加速性能相同,且比甲车的好,所以选项B,D正确。
7.城际列车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶。某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h。以初速度方向为正方向,则下列说法错误的是( C )
A.列车加速时的加速度大小为 m/s2
B.列车减速时,若运用vt=v0+at计算瞬时速度,其中a=- m/s2
C.若用vt图像描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方
D.列车由静止加速,1 min内速度可达20 m/s
解析:180 km/h=50 m/s,列车的加速度大小a== m/s2= m/s2,减速时,加速度方向与速度方向相反,a′=- m/s2,A,B项正确;列车减速时,vt图像中图线依然在时间轴t轴的上方,C项错误;由v=at可得v=×60 m/s=20 m/s,D项正确。
8.(2021·山东月考)(多选)一物体运动的速度—时间关系图像如图所示,根据图像可知( BD )
A.0~2 s内,物体在做曲线运动
B.0~2 s内,物体的加速度一直在减小
C.0~4 s内,物体的加速度一直在减小
D.0~4 s内,物体速度的变化量为-8 m/s
解析:vt图像只能表示直线运动,选项A错误;vt图像的斜率表示加速度,可知在0~2 s内,物体的加速度一直在减小,0~4 s内,物体的加速度先减小后增加,选项B正确,C错误;0~4 s内,物体速度的变化量为Δv=-3 m/s-5 m/s=-8 m/s,选项D正确。
9.火车正常行驶的速度是v0=54 km/h,关闭发动机后,开始做匀减速运动。在t=6.0 s时,火车的速度是vt=43.2 km/h,求:
(1)火车的加速度a的大小;
(2)在t1=15 s时,火车速度v1的大小;
(3)在t2=45 s时,火车速度v2的大小。
解析:v0=54 km/h=15 m/s,v=43.2 km/h=12 m/s。
(1)由vt=v0+at,得a== m/s2=-0.5 m/s2,加速度