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专题课一 匀变速直线运动的规律
1.(2020·天津滨海新区大港一中月考)飞机着陆后以6 m/s2加速度做匀减速直线运动,如果它着陆时速度为60 m/s,求它着陆后12 s内滑行的距离( D )
A.1 152 m B.288 m C.410 m D.300 m
解析:飞机着陆后滑行至停止运动所用时间为t0== s=10 s,故着陆后12 s内滑行的距离就是10 s内的位移,可得x=vt0=×60×10 m= 300 m,故选D。
2.(2020·江苏期中)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是( C )
A.甲车的加速度先增大后减小
B.乙车的加速度先增大后减小
C.在t1时刻甲车在后,乙车在前
D.在t1时刻乙车在后,甲车在前
解析:vt图像中,图线切线的斜率表示加速度,可知甲车的加速度先减小后增大,乙车的加速度先减小后增大,故A,B错误;已知在t2时刻,两车并排行驶,在t1~t2时间内,甲图线与时间轴围成的面积大,则知甲车通过的位移大,可知t1时刻,乙车在前,甲车在后,故C正确,D
错误。
3.一辆沿笔直的公路做匀减速运动的汽车,经过路旁两根相距50 m的电线杆共用5 s时间,已知它经过第一根电线杆时的速度为15 m/s,则经过第二根电线杆时的速度为( A )
A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s
解析:汽车的运动过程中的平均速度== m/s=10 m/s,根据平均速度推论知,=,代入数据解得vt=5 m/s,故A正确。
4.(2020·贵州遵义期末)一质点做匀加速直线运动,在第一个时间T内运动了x,在连续的第2个时间T和第3个时间T内共运动了4x,那么在第4个时间T内运动的位移是 ( B )
A.2x B.3x C.3.5x D.4x
解析:设第2个T内的位移为x2,第3个T内的位移为x3,第4个T内的位移为x4,根据连续相等的时间位移差为恒量,有x2-x=x3-x2,即2x2-x3=x,根据题意有x2+x3=4x,联立x2=x,x3=x,由x3-x2=x4-x3得x4=3x,故B正确,A,C,D错误。
5.(多选)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。已知汽车速度在1 s内减小了8 m/s,则( ABD )
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内滑行的距离是24 m
D.汽车刹车后,在2 s末的速度大小为4 m/s
解析:根据题意,加速度a== m/s2=-8 m/s2,加速度大小为8 m/s2,故A正确;根据平均速度的公式得== m/s=10 m/s,故B正确;汽车速度减为0的时间t== s=2.5 s,汽车在3 s内滑行的距离等于2.5 s内滑行的距离,x3=[20×2.5+×(-8)×2.52] m=25 m,故C错误;根据vt=v0+at得,汽车在2 s末速度大小为v2=v0+at′=20 m/s+ (-8)×2 m/s=4 m/s,故D正确。
6.甲、乙两辆汽车在一条平直公路上沿直线同向行驶,某一时刻甲、乙两车相遇,从该时刻开始计时,甲车的位移随时间变化的关系式为x=2t2+6t,乙车的速度随时间变化的关系式为v=2t+12,表达式中各物理量单位均采用国际单位,则两车速度大小相等的时刻为( B )
A.t= s B.t=3 s
C.t=5 s D.t=12 s
解析:对甲,根据x=v0t+at2=2t2+6t得,v甲=6+4t;对乙,v乙=2t+12;v甲=v乙,得t=3 s,故B正确,A,C,D错误。
7.(2021·山东济宁月考)(多选)汽车正以v0=30 m/s在平直的路面匀速前行,司机突然发现前方x=100 m处路面有坍塌,于是他立即紧急刹车,刹车时加速度大小为a=5 m/s2,不计反应时间,从刹车开始计时,则( ABD )
A.汽车需要6 s才能停下来
B.汽车刹车的距离为90 m
C.汽车会掉进坍塌形成的大坑中
D.汽车在到达坍塌处前就停下来
解析:汽车速度减为零的时间t== s=6 s,故A正确;汽车刹车的距离x=t=×6 m=90 m<100 m,故B,D正确,C错误。
8.(多选)一个物体做匀加速直线运动,它在第3 s内的位移为5 m,下列说法正确的是( BC )
A.物体在第3 s末的速度一定是6 m/s
B.物体的加速度可能是2 m/s2
C.物体在前5 s内的位移一定是25 m
D.物体在第5 s内的位移一定是9 m
解析:由于匀加速直线运动的初速度未知,仅知道第3 s内的位移,无法求出物体在