内容正文:
课时分层训练(六) 位移变化规律
知识点1 匀变速直线运动的位移随时间的变化规律
1.一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s,它在第3 s内通过的位移是4.5 m,则它的加速度为( )
A.0.5 m/s2 B.1.0 m/s2
C.1.5 m/s2 D.2.0 m/s2
B 解析:第2 s末的速度v=v0+at2,第2 s末的速度是第3 s的初速度,故第3 s内的位移s3=(v0+at2)t+at2,代入数据解得a=1.0 m/s2,故B正确。
知识点2 匀变速直线运动的位移—速度关系
2.物体的初速度为v0,以不变的加速度a做直线运动,如果要使速度增大到初速度的n倍,则在这个过程中物体通过的位移是( )
A.(n2-1) B.(n-1)
C.n2 D.(n-1)2
A 解析:由v-v=2as知(nv0)2-v=2as,解得s=(n2-1),故A正确。
知识点3 匀变速直线运动的vt图像
3.某物体做直线运动的vt图像如图,由图像可得到的正确结果是( )
A.t=1 s时物体的加速度大小为2 m/s2
B.物体前3 s内的平均速度大小为2.5 m/s
C.物体前7 s内的位移为12 m
D.物体第3 s内的位移为6 m
C 解析:由题图的斜率知,t=1 s时物体的加速度大小为1.5 m/s2,A错误;由图线与坐标轴所围梯形的面积知,物体前3 s内的位移为s3= m=6 m,平均速度大小为v= m/s=2 m/s,第3 s内的位移s′3=1×3 m=3 m,可知B、D均错误;物体前7 s内的位移为s7= m=12 m,C正确。
4.(多选)甲、乙两个物体沿同一直线运动,它们的速度—时间图像如图所示,由图像可知( )
A.甲运动时的加速度为-1 m/s2
B.乙运动时的加速度为 4 m/s2
C.从开始计时到甲、乙速度相同的过程中,甲的位移为250 m,乙的位移为50 m
D.甲、乙沿相反方向运动
ABC 解析:在v t图像中,图线的斜率表示物体的加速度,故a甲=-1 m/s2,选项A正确;a乙= m/s2=4 m/s2,选项B正确;v t图线与时间轴围成图形的面积表示物体运动的位移,速度相同时,s甲=×(20+30)×10 m=250 m,s乙=×5×20 m=50 m,选项C正确;甲、乙两物体的速度都为正值,故运动方向相同,选项D错误。
5.公路上某驾驶员驾驶汽车以v=20 m/s的速度匀速行驶,突然发现前方距离d=75 m处有一障碍物,该驾驶员立即操控刹车,从发现障碍物到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t0=0.5 s,开始刹车后汽车加速度大小为a=5 m/s2。
(1)求刹车时汽车做减速运动的时间t;
(2)求该汽车停止时与障碍物的距离l;
(3)改变汽车原来匀速行驶时的速度,其他条件不变,欲使汽车不会撞到障碍物,匀速行驶的最大速度vm是多少?
解析:(1)汽车刹车时做减速运动的时间
t== s=4 s。
(2)设汽车从发现障碍物到停止的过程中前进的距离为x,则有x=vt0+t
代入数据得x=50 m
所以l=d-x=25 m。
(3)由题意可得d=vmt0 +
代入数据得vm=25 m/s,另一解不符合题意,舍去。
答案:(1)4 s (2)25 m (3)25 m/s
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