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课时分层作业(二)
1.如图所示为飞机起飞时,在同一底片上相隔相等时间多次曝光“拍摄”的照片,可以看出在相等时间间隔内,飞机的位移不断增大,则下列说法中正确的是( )
A.由“观察法”可以看出飞机做匀加速直线运动
B.若测出相邻两段位移之差都相等,则飞机做匀变速直线运动
C.若已知飞机做匀变速直线运动,测出相邻两段相等时间内的位移,则可以用逐差法计算出飞机的加速度
D.若已知飞机做匀变速直线运动,测出相邻两段相等时间内的位移,可以求出这两段总时间的中间时刻的速度
B [通过图片,可以知道飞机在相等时间内的位移在增大,可知飞机做加速直线运动,但是根据题意无法得出飞机做匀加速直线运动,故A错误;根据匀变速直线运动的推论,若飞机在相邻相等时间内的位移之差相等,则飞机做匀变速直线运动,故B正确;由于Δx已知,而t不知道,无法求出加速度,故C错误;由于物体做匀变速运动,根据中间时刻速度等于该段运动的平均速度可求出两段总时间的中间时刻速度,但由于t不知道,无法求出两段总时间中间时刻的速度,故D错误。]
2.(2022·全国甲卷)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v<v0)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为( )
A.+ B.+
C.+ D.+
C [当列车恰好以速度v匀速通过隧道时,从减速开始至回到原来正常行驶速度所用时间最短,列车减速过程所用时间t1=,匀速通过隧道所用时间t2=,列车加速到原来速度v0所用时间t3=,所以列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为t=t1+t2+t3=+,C项正确。]
3.(2023·江西省六校联合考试)高速公路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,某汽车以25.2 km/h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,汽车刚好没有撞杆,已知司机的反应时间为0.5 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为( )
A.8.4 m B.7.8 m
C.9.6 m D.10.5 m
D [由于v0=25.2 km/h=7 m/s,识别区内做匀速运动,有x1=v0t1=7×0.3 m=2.1 m,司机的反应时间内,汽车的位移为x2=v0t2=7×0.5 m=3.5 m,刹车的位移为x3== m=4.9 m,ETC通道的长度x=x1+x2+x3=10.5 m,所以D正确,A、B、C错误。]
4.(多选)物体做直线运动,为了探究其运动规律,某同学利用计算机位移传感器测得位置x与时间t的关系为x=6+5t-t2(各物理量均采用国际单位制),则该质点( )
A.第1 s内的位移是10 m
B.前2 s内的平均速度是3 m/s
C.运动的加速度为1 m/s2
D.任意1 s内速度的增量都是-2 m/s
BD [第1 s内的位移x1=(6+5×1-1) m-6 m=4 m,故A错误;前2 s内的位移x2=(6+5×2-4) m-6 m=6 m,则前2 s内的平均速度== m/s=3 m/s,故B正确;根据位移—时间关系式得,加速度a=-2 m/s2,任意1 s内速度的增量Δv=at=-2×1 m/s=-2 m/s,故C错误,D正确。]
5.(2022·福建省六校联考)假设一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2 kg的物体从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m(未落地),则( )
A.物体在2 s末的速度大小是20 m/s
B.物体在第5 s内的平均速度大小是3.6 m/s
C.物体在前2 s内的位移大小是20 m
D.物体在5 s内的位移大小是50 m
D [设该星球表面的重力加速度为g,由自由下落在第5 s内的位移是18 m,可得g×(5 s)2-g×(4 s)2=18 m,得g=4 m/s2。所以物体在2 s末的速度大小为8 m/s,选项A错误;物体在第5 s内的平均速度大小为18 m/s,选项B错误;物体在前2 s内的位移大小是g×(2 s)2=8 m,选项C错误;物体在5 s内的位移大小是g×(5 s)2=50 m,选项D正确。]
6.(多选)“奋斗者号”是我国自主研制的目前世界上下潜能力最强的潜水器之一。假设某次海试活动中,“奋斗者号”从距海面深H处以某一初速度竖直上浮,并从此时刻开始计时,做匀减速直线运动,经过时间t上浮到海面,速度恰好减为零,则下列说法正确的是( )
A.上浮时的初速度为
B.上浮时的初速度为
C.在t0(t0<t)时刻距离海平