内容正文:
[对应学生用书P341]
一、单项选择题
1.以v=36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍刹车后获得大小为a=4 m/s2的加速度。刹车后3 s内,汽车运动的路程为( )
A.12 m B.90 m
C.12.5 m D.126 m
解析 汽车刹车到停止所需的时间为t0== s=2.5 s<3 s。所以汽车刹车后3 s内的位移等于2.5 s内的位移。则刹车后3 s内,汽车运动的路程为x=vt-at2=10×2.5 m-×4×2.52 m=12.5 m。故C正确。
答案 C
2.如图所示,一女同学穿着轮滑鞋以一定的速度俯身“滑入”静止汽车的车底,她用15 s穿越了20辆汽车底部后“滑出”,位移为58 m,假设她的运动可视为匀变速直线运动,且女同学可视为质点,从上述数据可以确定( )
A.她在车底运动时的加速度 B.她刚“滑出”车底时的速度
C.她刚“滑入”车底时的速度 D.她在车底运动时的平均速度
解析 根据x=v0t+at2可知,由于初速度未知,则无法求出运动的加速度,A、C错误;由于初速度未知,根据x=t可知,无法求出末速度,即滑出车底时的速度,B错误;根据平均速度的定义式,她在车底的平均速度== m/s≈3.87 m/s,D正确。
答案 D
3.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,总长为19.6 m。某汽车以5 m/s的速度匀速进入识别区,ETC用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,汽车又向前行驶了2 s司机发现自动栏杆没有抬起,于是紧急刹车,汽车恰好没有撞杆。已知司机的反应时间和汽车系统的反应时间之和为0.8 s。则刹车的加速度大小约为( )
A.2.52 m/s2 B.3.55 m/s2
C.3.75 m/s2 D.3.05 m/s2
解析 设刹车的加速度大为a,则有x=v0(t1+t2+Δt)+
代入数据解得a=3.05 m/s2
所以D正确,A、B、C错误。
答案 D
4.一列火车开始启动,车上的小明想测量一下火车的加速度(火车看成匀加速直线运动),如图所示,他看到旁边的排列整齐的电线杆,当他经过第1根电线杆时开始计时,过第4根杆时,用时6 s,过第6根杆时停止计时,共用时8 s,电线杆之间的间距相同,都是50 m,则列车的加速度为( )
A.6.25 m/s2 B. m/s2
C. m/s2 D.12 m/s2
解析 第一根到第四根杆间的位移为
x1=50×3 m=150 m
用时6 s,第三秒末的速度为v3 s===25 m/s
第一根到第六根杆间的位移为
x2=50×5 m=250 m
用时8 s,第四秒末的速度为
v4 s===31.25 m/s
a==6.25 m/s2
故选A。
答案 A
5.如图所示,甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶,两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备,这两个蓝牙设备在5 m以内时能够实现通信。t=0时刻,甲、乙两车刚好位于图示位置,此时甲车的速度为5 m/s,乙车的速度为2 m/s,O1、O2的距离为3 m。从该时刻起甲车以1 m/s2的加速度做匀减速运动直至停下,乙车保持原有速度做匀速直线运动.忽略信号传递时间,从t=0时刻起,甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为( )
A.2.00 s B.4.75 s
C.6.00 s D.6.25 s
解析 根据几何知识可知,当甲车在乙车前方且
O1O2=5 m时,有x甲-x乙=4 m
根据运动学公式有x甲=v甲t-at2,x乙=v乙t
解得t1=2 s; t2=4 s
因为甲车做匀减速运动而乙车做匀速运动,所以两车之间的距离先增大后减小,当0<t<2 s时,O1O2<5 m;
2 s<t<4 s时,O1O2>5 m。t=t2=4 s时,甲车的速度为v甲1=v甲-at2=1 m/s<v乙
t=4 s之后,甲、乙两车的距离不断减小,且甲车能够继续行驶的距离为x甲1==0.5 m
根据几何关系可知,从t=4 s开始到乙车行驶至甲车前方4 m的过程中,O1O2<5 m,这段过程经历的时间为t′==4.25 s
所以甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为
t总=2 s+4.25 s=6.25 s,故选D。
答案 D
二、多项选择题
6.(2022·武汉模拟)汽车刹车后做匀减速直线运动,经3 s后停止,对这一运动过程,下列说法正确的有( )
A.这连续三个1 s的初速度之比为∶∶1
B.这连续三个1 s的平均速度之比为3∶2∶1
C.这连续三个1 s发生的位移之比为5∶3∶1
D.这连续三个1 s的速度变化量之比为1∶1∶1
解析 采用逆向思维,汽车做初速度为零的匀加速直线运动,根据v=at知,1 s末、2 s末、3 s末的速度之比