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课时作业(7) 匀变速直线运动与汽车安全行驶
1.一辆沿直线匀加速行驶的汽车,经过路旁的两根电线杆共用5 s时间,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第二根电线杆时的速度是15 m/s,则汽车经过第一根电线杆的速度为( )
A.2 m/s B.10 m/s C.2.5 m/s D.5 m/s
D [汽车沿直线匀加速行驶,加速度为2 m/s2,经过第二根电线杆时的速度是15 m/s,用时5 s,根据速度与时间的关系式vt=v0+at,解得:v0=vt-at=(15-2×5) m/s=5 m/s,D正确.]
2.如图所示,一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则sAB∶sBC等于( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
C [画出运动示意图,由v-v=2as得sAB=,sBC=,
故sAB∶sBC=1∶3.]
3.如图所示,物体A在斜面上由静止匀加速滑下s1后,又匀减速地在水平面上滑过s2后停下,测得s2=2s1,则物体在斜面上的加速度a1与在水平面上的加速度a2的大小关系为( )
A.a1=a2 B.a1=2a2
C.a1=a2 D.a1=4a2
B [物体在斜面上初速度为零,设末速度为vt,则有v-0=2a1s1
同理,在水平面上有0-v=-2a2s2,所以a1s1=a2s2,故a1=2a2.]
4.某高速公路限速120 km/h,一般也要求速度不小于80 km/h.冬天大雾天气的时候高速公路经常封道,否则会造成非常严重的车祸.如果某人大雾天开车在高速上行驶,设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为30 m,该人的反应时间为0.5 s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2,为安全行驶,汽车行驶的最大速度是( )
A.10 m/s B.15 m/s C.10 m/s D.20 m/s
B [在反应时间内汽车的位移:s1=vtt,减速的位移:s2=,由题意知:vtt+=30,解得:vt=15 m/s.]
5.一列火车由静止以恒定的加速度启动出站,设每列车厢的长度相同,不计车厢间间隙距离,一观察者站在第一列车厢最前面,他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v0,则第n列车厢尾驶过他时的速度为( )
A.nv0 B.n2v0 C.v0 D.2nv0
C [由v=2as得v=2a·l,v=2a·nl,联立解得vt=v0,故选C.]
6.沿平直轨道匀加速行驶的长度为L的列车,保持加速度不变通过长为L的桥梁,车头驶上桥头时的速度为v1,车头经过桥尾时的速度为v2,则车尾通过桥尾时的速度为( )
A.v1·v2 B.
C. D.
D [火车车头从桥头到桥尾运动的过程中有:v-v=2aL,火车从车头通过桥头到车尾通过桥尾的过程中有:v2-v=2a·2L,联立可以得:v=,故选项D正确,选项A、B、C错误.]
7.某汽车在路面上紧急刹车,刹车时的加速度为6 m/s2,如果该汽车开始刹车时的速度为60 km/h,则该汽车刹车5 s时的速度为多少?
解析 汽车开始刹车时的速度为v0=60 km/h≈16.7 m/s.
设汽车开始刹车时的初速度方向为正方向,由匀变速直线运动的速度公式vt=v0+at得,
汽车从开始刹车到静止所用的时间为t== s≈2.8 s.
由于2.8 s<5 s,所以汽车刹车2.8 s后变为静止,汽车刹车5 s时的速度为0.
答案 0
8.“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器.假设某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t0(t0<t)时刻距离海平面的深度为( )
A. B.vt0(1-)
C. D.
D [根据题意得:“蛟龙号”上浮时的加速度大小a=,根据逆向思维,可知“蛟龙号”在t0时刻距离海平面的深度h=a(t-t0)2=,故A、B、C错误,D正确.]
9.2019年6月6日,中国科考船“科学”号对马里亚纳海沟南侧系列海山进行调查,船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器完成了本航次第10次下潜作业,发现号下潜深度可达6 000 m以上.潜水器完成作业后上浮,上浮过程初期可看作匀加速直线运动.今测得潜水器相继经过两段距离为8 m的路程,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则其加速度大小是( )
A. m/s2 B. m/s2
C. m/s2 D. m/s2
A [根据中间时刻的速度等于平均速度可知:v1= m/s=2m/s;v2= m/s