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课时作业(5) 匀变速直线运动的规律
1.如图所示是几个质点的运动图像,其中是匀变速直线运动的是( )
A.甲、乙、丙 B.甲、乙、丁
C.甲、丙、丁 D.乙、丁
A [图甲、乙、丙都表示匀变速直线运动,图丁加速度均匀变化,不是匀变速直线运动.]
2.由于发射卫星耗资巨大,还要耗费大量燃料推动沉重的金属物体在地球大气中飞行.科学家正在研发一种解决方案,利用一架喷气式飞机发射一个高效的小型推进系统,把卫星送入近地轨道.已知卫星必须达到8 000 m/s才能达到预定轨道,发射时喷气式飞机运行了16.7 min.则喷气式飞机的加速度为( )
A.6 m/s2 B.8 m/s2 C.10 m/s2 D.12 m/s2
B [根据公式vt=at可得,加速度为
a== m/s2≈8 m/s2.]
3.一家从事创新设计的公司打造了一台飞行汽车,既可以在公路上行驶,也可以在天空飞行.已知该飞机在跑道上的加速度大小为2 m/s2,速度达到40 m/s后离开地面.离开跑道后的加速度为5 m/s2,最大速度为200 m/s.飞机从静止加速到最大速度所用的时间为( )
A.40 s B.52 s C.88 s D.100 s
B [由vt=v0+at知,在跑道上t1== s=20 s.起飞后t2== s=32 s,故t=t1+t2=52 s.]
4.一辆汽车以2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,经过2 s(汽车未停下)汽车行驶了36 m.汽车开始减速时的速度是( )
A.9 m/s B.18 m/s C.20 m/s D.12 m/s
C [由位移公式s=v0t+at2得汽车的初速度v0== m/s=20 m/s,选项C正确.]
5.如图所示,某高速列车在某段距离中做匀加速直线运动,速度由5 m/s增加到10 m/s时位移为s.则当速度由10 m/s增加到15 m/s时,它的位移是( )
A.s B.s C.2s D.3s
B [由v-v=2as得102-52=2as,152-102=2as′;两式联立可得s′=s.]
6.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们的初速度之比为1∶2,它们运动的最大位移之比为( )
A.1∶2 B.1∶4 C.4∶1 D.2∶1
B [小车的末速度为0,由v-v=2as得==.]
7.一物体由静止开始做匀变速直线运动,在时间t内通过的位移为s,则它从出发开始经过4s的位移所用的时间为( )
A. B. C.2t D.4t
C [由s=at2和4s=at′2得:t′=2t,故C正确.]
8.(多选)某物体由静止开始做直线运动,其加速度与时间的变化关系如图所示,已知t2=2t1,在0~t2时间内,下列说法正确的是( )
A.该物体一直沿正方向运动
B.该物体一直做匀加速直线运动
C.该物体在t1时刻的速度最大
D.该物体在t2 时刻回到出发点
AC [在at图中,图像与t轴所围面积等于物体速度的变化量,物体初始静止,之后与t轴所围面积始终非负,所以质点一直沿正方向运动,故A正确;在0~t2时间内,加速度的大小虽然没有发生变化,但加速度的方向发生过变化,故B错误;从图像上可以看出,在0~t2时间内,物体先做匀加速运动,后做匀减速运动,在t1时刻速度达到最大,故C正确;物体在t2时刻速度减到零,但整个运动过程中速度方向没有发生过变化,故D错误.]
9.高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离.某人驾驶汽车以6 m/s的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好紧贴栏杆停下.已知司机的反应时间为0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为( )
A.3.6 m B.5.4 m C.6.0 m D.9.6 m
D [通过分析可知,汽车在运动的过程中先做匀速直线运动,再做匀减速直线运动;根据运动学的规律,列式可得s=v0t+=[6×(0.7+0.3)+]m=9.6 m.]
10.如图所示,当汽车在路上出现故障停车时,应在车后合适的距离处放置三角警示牌,以提醒后面驾车司机.在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50 m的物体,并且他的反应时间为0.6 s,制动后最大加速度为5 m/s2.求:
(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间;
(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞.
解析 (1)