内容正文:
专题提升1 匀变速直线运动规律的推论及应用
课时作业
基础巩固练
1.质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2 s、第 2个 2 s和第5个2 s内三段位移之比为( C )
A.1∶4∶25 B.2∶8∶7
C.1∶3∶9 D.2∶2∶1
解析:质点做初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n-1),所以质点在第1个2 s、第2个2 s和第 5个 2 s内的三段位移之比为1∶3∶9.
2.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,见前方有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5 m/s2.则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移分别为( C )
A.30 m 40 m B.30 m 37.5 m
C.12.5 m 40 m D.12.5 m 37.5 m
解析:汽车刹车到停止所需的时间t0==4 s,则汽车刹车后5 s内的位移等于4 s内的位移,所以 s= t=t=×4 s=40 m.汽车刹车后在1 s末的速度v1=v0-at1=15 m/s,2 s末的速度v2=v0-at2=10 m/s,则汽车刹车后第2 s内的位移s′=′(t2-t1)=(t2-t1)=12.5 m,选项C正确.
3.(2022·湖南益阳期中)某同学坐在火车上,在火车进站前他发现铁路边有等距电线杆,于是从某根电线杆经过他面前(可视为该同学与电线杆相遇)时开始计时,同时记为第1根电线杆,4 s时第10根电线杆恰好经过他面前,火车在20 s时停下,此时恰好有1根电线杆在他面前.若火车进站过程做匀减速直线运动,则火车速度为0时,在他面前的电线杆的顺序为( B )
A.第25根 B.第26根
C.第27根 D.第28根
解析:设相邻两根电线杆之间的距离为l,根据逆向思维,将火车的运动看作初速度为零的匀加速直线运动,运动时间为20 s,取4 s为一个周期,则每个周期内所走位移之比为1∶3∶5∶7∶9,第5个周期内的位移为9l,则总位移x=25l,即总共有26根电线杆,所以在他面前的电线杆的顺序为第26根,A,C,D错误,B正确.
4.(多选)一质点做匀加速直线运动,第3 s 内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,那么以下说法正确的是( BD )
A.第2 s内的位移是2.5 m
B.第3 s末的瞬时速度是2.25 m/s
C.质点的加速度是0.125 m/s2
D.质点的加速度是0.5 m/s2
解析:由逐差推论公式Δx=aT2,得a==0.5 m/s2,s3-s2=s4-s3,所以第2 s内的位移s2=1.5 m,A,C错误,D正确;第3 s末的瞬时速度等于第2~4 s范围内的平均速度,所以v3==2.25 m/s,B正确.
5.(多选)一辆汽车做匀加速运动,从某时刻开始计时,初速度为6 m/s,经过28 m后速度增加到8 m/s,则下列说法正确的是( AC )
A.这段运动时间为4 s
B.这段运动的加速度是3.5 m/s2
C.自计时开始,2 s末的速度是7 m/s
D.从开始计时起,经过14 m处的速度为7 m/s
解析:由题意可知,汽车的初速度为6 m/s,位移是28 m,末速度是8 m/s,根据运动规律可得vt=v0+at,x=v0t+at2,解得t=4 s,a=0.5 m/s2,所以选项A正确,B错误;自计时开始,2 s末的速度vt=6 m/s+0.5×2 m/s=
7 m/s,所以选项C正确;从开始计时起,经过14 m处的速度=
=5 m/s,所以选项D错误.
6.(2022·广东梅州期末)(多选)实验证实:4个水球就可以挡住子弹.如图所示,4个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹(可视为质点)在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好穿出第4个水球,则以下说法正确的是( CD )
A.子弹在每个水球中的速度变化量相同
B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间
C.子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
D.子弹依次穿过每个水球所用时间的比值为(-)∶(-)∶(-1)∶1
解析:子弹做匀减速运动,末速度为零,运用逆向思维,把子弹看作初速度为零的匀加速直线运动,可知穿过每个水球的所用时间之比为(-)∶(-)∶(-1)∶1,但无法求解穿过每个水球的具体时间,B错误,D正确;加速度相同,但穿过每个水球的时间不同,由
Δv=aΔt可知,子弹穿过每个水球的速度变化量不同,A错误;
(-)+(-)+(-1)=2-1=1,可知子弹穿过前3个水球的时间与穿过第4个水球的时间相等,则子弹穿出第3个水球的瞬时速度(中间时刻速度)与全程的平均速度相等,故C正确.
能力提升练
7.某质点做匀减速直线运动,依次经过A,B,C三点,最后停在D点,如图所示,已知AB=5 m,BC=3 m,质点经过AB,BC