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课时梯级训练(8) 匀变速直线运动的规律的应用
1.(多选)如图所示,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
BCD 解析:因为用肉眼直接观察的误差较大,故用“观察法”不能看出飞机做匀加速直线运动,A错误;因为曝光时间相等,若连续相等的时间内的位移差恒定,则可判断飞机做匀变速直线运动,B正确;用逐差法计算匀变速直线运动的加速度是处理纸带问题的基本方法,故也可以处理曝光时间间隔都相等的图片问题,C正确;某段时间中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度,D正确。
2.广州南站是我国最繁忙的高铁站之一,若某列车从广州南站由静止启动做匀加速直线运动,匀加速运动过程经历的时间为3t,通过的距离为x0,则该列车匀加速运动过程中最后一个时间t内通过的距离为( )
A.x0 B.x0 C.x0 D.x0
C 解析:初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移大小之比为1∶3∶5∶…,因此该列车匀加速过程中最后一个时间t内通过的距离x=x0=x0,C正确。
3.做匀减速直线运动的物体经4 s停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是( )
A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0
B 解析:利用“逆向推理法”,把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,则相等时间内的位移之比为7∶5∶3∶1,所以=,解得x1=2 m,B正确。
4.一质点做匀加速直线运动,依次经过O、A、B、C四点,A、B间的距离为10 m,B、C间的距离为14 m,已知物体通过OA段、AB段、BC段所用的时间相等。则O与A的距离为( )
A.8 m B.6 m C.4 m D.2 m
B 解析:根据匀加速直线运动规律,连续相等的时间间隔T内物体的位移之差Δx=aT2,则x3-x2=x2-x1,所以x1=2x2-x3=2×10 m-14 m=6 m,B正确。
5.一个做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点的速度分别是v和7v,经过A、B的时间是t,则下列判断错误的是( )
A.经过A、B中点的速度是4v
B.经过A、B中间时刻的速度是4v
C.前时间通过的位移比后时间通过的位移少1.5vt
D.前位移所需时间是后位移所需时间的2倍
A 解析:平均速度vAB==4v,即为中间时刻的瞬时速度,B正确;中点位移处的速度v==5v,A错误;由Δx=a和7v=v+at,可以判断C正确;由=t1和=t2得,t1=2t2,D正确。
6.2021年5月15日,“天问一号”着陆巡视器与轨道器分离,成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。假设着陆巡视器在离火星表面高度为h时以大小为v的速度竖直匀减速下落,到火星表面时速度大小恰好为零,则( )
A.此过程着陆巡视器的平均速度大小为
B.此过程着陆巡视器运动的时间为
C.此过程着陆巡视器通过前后一半位移所用时间之比为1∶(-1)
D.此过程着陆巡视器下降时的速度大小为
A 解析:依题意,巡视器着陆过程做匀减速直线运动,则此过程的平均速度大小v==,A正确;由h=vt=t得,巡视器运动的时间t=,B错误;根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知,通过连续相等位移所用时间之比为1∶(-1)∶(-)∶…∶(-),由逆向思维得此过程巡视器通过前后一半位移所用时间之比为(-1)∶1,C错误;此过程巡视器下降时的速度大小v==,D错误。
7.中国科考船“科学号”对马里亚纳海沟南侧系列海山进行调查,如图所示。潜水器完成作业后上浮,上浮过程初期可看作匀加速直线运动。今测得潜水器相继经过两段距离为8 m的路程,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则其加速度大小是( )
A. m/s2 B. m/s2 C. m/s2 D. m/s2
A 解析:根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可知v1= m/s=2 m/s,v2= m/s=4 m/s,再根据加速度的定义可知a== m/s2= m/s2,A正确。
8.(多选)对于初速度为零的匀加速直线运动,以下说法正确的是( )
A.物体在1 s、3 s、5 s时的速度之比为1∶3∶5
B.物体在1 s、3 s、5 s内的位移之比为1∶3∶5
C.物体经过1 m、3 m、5 m位置时的速度之比为1∶∶
D.物体