内容正文:
匀变速直线运动的规律 检测试题
一、选择题(共12小题,1~8题为单选题,9~12题为多选题,每小题4分,共48分)
1.我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,将最后一颗北斗导航卫星送入预定轨道,这标志着北斗卫星导航系统卫星组网完成。如图所示,发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为 vt=(2t+4)m/s,由此可知这段时间内( A )
A.火箭的初速度为4 m/s
B.火箭的加速度为4 m/s2
C.在3 s末,火箭的瞬时速度为12 m/s
D.火箭做匀减速直线运动
解析:由速度公式vt=v0+at对比该速度的表达式vt=(2t+4)m/s可知,在这段时间内火箭的初速度v0=4 m/s,加速度a=2 m/s2,火箭做匀加速直线运动,故A正确,B、D错误;将时间t=3 s代入vt=(2t+4)m/s,得vt=10 m/s,故C错误。
2.如图所示,A物体从地球的赤道正上方h处由静止释放,经过时间t1落到地面上,B物体从北极正上方h高处由静止释放,经过时间t2落到地面上,不计空气阻力,且h远小于地球表面半径,A、B释放后均做自由落体运动,则t1、t2的大小关系为( B )
A.t1=t2 B.t1>t2
C.t1<t2 D.条件不足,无法判断
解析:赤道上的重力加速度比北极的重力加速度小,由 h=gt2知t1>t2。
3.如图所示为质点做直线运动时速度的倒数随位移的变化关系图线,该图中阴影部分面积S表示该过程中质点运动的( C )
A.位移
B.平均速度
C.时间
D.加速度
解析:因为Δt=,所以题图中阴影部分面积S表示该过程中质点运动的时间,选项C正确。
4.2020年11月10日8时12分,中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10 909米的中国载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。假设深潜器完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v开始计时,此后深潜器匀减速上浮,经过时间t0上浮到海面,速度恰好减为零,则深潜器在t(t<t0)时刻距离海平面的深度为( B )
A.vt(1-) B.
C. D.
解析:深潜器匀减速上浮,经过时间t0上浮到海面,速度恰好减为零,可求得加速度a==-,方向与v相反,则可得深潜器在t时刻的速度v′=v+at=,设在t时刻距离海平面的深度为h,根据匀变速直线运动的规律可知2ah=0-v′2,解得h=,故选B。
5.上海中心大厦如图所示,某同学乘坐大厦快速电梯,从底层到达第119层观光平台,观光平台高度为549 m。若电梯从静止开始以加速度a1做匀加速运动,达到最大速度18 m/s,然后以最大速度匀速运动6 s,最后以加速度a2做匀减速运动到达观光平台时恰好停下。则从底层到观光平台需要的时间是( C )
A.30.5 s B.36.5 s
C.55 s D.61 s
解析:加速、减速过程的平均速度相等,== m/s=9 m/s,设加速时间为t1,减速时间为t2,则有×(t1+t2)=549 m-18 m/s×6 s=441 m,解得t1+t2=49 s,则总时间t=t1+t2+6 s=55 s,故C正确,A、B、D错误。
6.如图所示为甲、乙、丙三个质点的位置x与时间t的关系图像,则在0~t2时间内( B )
A.甲先做匀加速再做匀减速运动
B.在t2时刻丙的速率大于乙的速率
C.甲的平均速度最大
D.丙的路程大于乙的路程
解析:由于xt图线的斜率表示速度,则甲先向正方向匀速运动,后向负方向匀速运动,故A错误;在t2时刻丙与乙相比较,丙图线的切线斜率较大,则丙的速率大于乙的速率,故B正确;三个质点在相同时间内的位移相同,则平均速度相同,故C错误;丙、乙两质点均沿同一直线沿相同方向运动,虽然丙的速度逐渐变大,乙的速度一直不变,但始、末位置相同,则乙、丙的路程相同,故D错误。
7.如图所示,一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑,依次经过A、B、C三点。已知AB=18 m,BC=30 m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s,则小球经过B,C两点时的速度大小分别是( D )
A.13 m/s,14 m/s B.14 m/s,18 m/s
C.10 m/s,16 m/s D.12 m/s,18 m/s
解析:根据Δx=aT2得a===3 m/s2,小球在B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则vB===12 m/s,小球在C点的速度vC=vB+at=12 m/s+3 m/s2×2 s=18 m/s,故D正确。
8.某物块以初速度v0=1 m/s在水平直轨道上运动,以初速度方向为正方向,在0~40 s内其加速度a随时间t的变化规律如图所示,则下列说法正确的是( D )
A.物块在t=20 s时的速度大小为20 m/s
B.物块在10~