内容正文:
第2讲 匀变速直线运动规律
[基础对点练]
1.(基本公式的理解) 物体沿直线以恒定加速度运动,它的位移与时间的关系是x=24t-6t2(x单位是m,t单位是s),则( )
A.它的初速度为12 m/s B.2 s末的速度为0
C.2 s末的速度为48 m/s D.4 s末的速度为0
答案:B
2.(基本公式的应用) 图中ae为珠港澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则通过ce段的时间为( )
A.t B.t
C.(2-)t D.(2+)t
答案:C
3.(基本公式的应用) 某汽车正以72 km/h的速度在公路上行驶,为“礼让行人”,若以5 m/s2加速度刹车,则以下说法错误的是( )
A.刹车后2 s时的速度大小为10 m/s
B.汽车滑行40 m停下
C.刹车后5 s时的速度大小为0
D.刹车后6 s内的位移大小为30 m
答案:D
4.(平均速度)一辆汽车遇到险情紧急刹车,刹车过程做匀减速运动,刹车后第1 s内的位移为16 m,最后1 s内的位移为8 m,则汽车的刹车时间为( )
A.1 s B.1.5 s
C.2 s D.2.5 s
解析:B [根据题意可知,最后1 s内,汽车刹车位移为8 m;最后1 s末,汽车速度为零.有x=at2,得加速度a=16 m/s2.汽车刹车后第1 s内的平均速度大小v= m/s=16 m/s,根据中间时刻速度与平均速度度的关系,可得汽车刹车后第0.5 s的速度大小为16 m/s,所以汽车刹车时间t=0.5 s+ s=1.5 s.]
5.(逆向思维法的应用) 沿直线运动的汽车刹车后匀减速运动,经3.5 s停止,它在最后一秒的位移为1 m,以下说法中不正确的是( )
A.汽车刹车的加速度为2 m/s2
B.汽车刹车时的速度为7 m/s
C.汽车刹车后共滑行8 m
D.汽车刹车停止全程的平均速度为3.5 m/s
解析:C [采用逆向思维,根据x=at2得刹车的加速度大小为a== m/s2=2 m/s2,故A正确;采用逆向思维,汽车刹车时的速度为v=at=2×3.5 m/s=7 m/s,故B正确;汽车刹车后共滑行的距离为x=t=×3.5 m=12.25 m,故C错误;汽车刹车后的平均速度为== m/s=3.5 m/s,故D正确.]
6.(基本公式应用)如图所示,音乐喷泉竖直向上喷出水流,喷出的水经3 s到达最高点,把最大高度分成三等份,水通过起始的第一等份用时为t1,通过最后一等份用时为t2.空气阻力不计,则满足( )
A.1<<3 B.3<<5
C.5<<7 D.7<<9
解析:B [根据初速度为零的匀变速直线运动规律,水通过连续相等位移所用时间之比1∶(-1)∶(-)∶…
将水的运动逆向看成自由落体运动,可知==+≈3.15,即3<<5,故B正确,ACD错误.故选项B正确.]
7.(推论Δx=aT2的应用) 一物体以初速度v0做匀减速直线运动,第1 s内通过的位移为x1=3 m,第2 s内通过的位移为x2=2 m,又经过位移x3物体的速度减小为0,则下列说法错误的是( )
A.初速度v0的大小为2.5 m/s
B.加速度a的大小为1 m/s2
C.位移x3的大小为1.125 m
D.位移x3内的平均速度大小为0.75 m/s
解析:A [由Δx=aT2可得加速度大小a=1 m/s2;第1 s末的速度v1==2.5 m/s;物体的速度由2.5 m/s减速到0所需时间t==2.5 s,则经过位移x3的时间t′为1.5 s,且x3=at′2=1.125 m;位移x3内的平均速度==0.75 m/s,故选A.]
8.(竖直上抛,自由落体)(多选) 矿井中的升降机以5 m/s的速度竖直向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,经过3 s升降机底板上升至井口,此时松脱的螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.螺钉松脱后做自由落体运动
B.矿井的深度为45 m
C.螺钉落到井底时的速度大小为25 m/s
D.螺钉随升降机从井底出发到落回井底用时6 s
解析:BC [螺钉松脱时具有与升降机相同的向上的初速度,故螺钉脱落后做竖直上抛运动,选项A错误;由运动学公式可得,螺钉自脱落至井底的位移h1=-v0t+gt2,升降机这段时间的位移h2=v0t,故矿井的深度为h=h1+h2=45 m,选项B正确;螺钉落到井底时速度大小为v=-v0+gt=25 m/s,选项C正确;螺钉松脱前运动的位移为h1=v0t′,解得t′=6 s,所以螺钉运动的总时间为t+t′=9 s,选项D错误.]
[能力综合练]
9.(2022·湛江模拟)在交警处理某次交通事故时,通过监