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课时跟踪检测(七) 匀变速直线运动的两种速
度公式和位移差公式
1.超音速巡航是指飞机在不开启后燃器的情况下能够持续在1.5倍音速以上进行超过30分钟的超音速飞行。超音速巡航是第五代战斗机的主要技术特征之一,某第五代战机在一次直线加速飞行中,速度由270 m/s提升至510 m/s,耗时一分钟,假设加速过程为匀加速,则该过程飞行的距离为( )
A.16 200 m B.23 400 m
C.30 600 m D.46 800 m
解析:选B 该过程飞行的距离为s=t=×60 m=23 400 m,故选B。
2.若有轨电车进站的过程可近似视为匀减速直线运动,电车车头依次经过A、B、C三个位置,已知AB段长度为5 m,BC段长度为4 m,且通过AB段和BC段所用时间均为0.5 s,则电车加速度大小为( )
A.7 m/s2 B.8 m/s2
C.4 m/s2 D.11 m/s2
解析:选C 根据Δs=aT2可得a== m/s2=-4 m/s2,则电车加速度大小为4 m/s2,方向与电车运动方向相反,C正确。
3.在滑雪场游玩中,小明从雪坡的顶端由静止开始匀加速直线下滑,途中依次经过A、B、C三个标志点,已知AB=6 m,BC=10 m,通过AB和BC两段所用时间均为2 s,则他通过A、B、C三个标志点的瞬时速度大小分别为( )
A.2 m/s,3 m/s,4 m/s
B.2 m/s,4 m/s,6 m/s
C.3 m/s,4 m/s,5 m/s
D.3 m/s,5 m/s,7 m/s
解析:选B 根据匀加速直线运动的特点,两点之间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故B点的瞬时速度就是AC段的平均速度,则vB==4 m/s;又因为两个连续相等时间间隔内的位移之差等于恒量,即Δx=aT2,则由Δx=BC-AB=aT2,解得a=1 m/s2;再由速度公式v=v0+at得,vB=vA+aT,vC=vB+aT,解得vA=2 m/s,vC=6 m/s,故B正确。
4.某同学骑自行车以2 m/s的速度从坡道顶端沿直线匀加速下行,经过3 s到达坡道底端,速度达到8 m/s,自行车从斜坡过渡到水平面时速度大小不变,随即在平路上做匀变速直线运动,经4 s停下,下列说法正确的是( )
A.该同学在坡道上的加速度大小在增大
B.该同学在平路上的加速度方向和速度方向相同
C.该同学在坡道与平路的平均速度大小相等
D.该同学在坡道与平路的加速度大小相等
解析:选D 该同学骑自行车以2 m/s的速度从坡道顶端沿直线匀加速下行,匀加速即加速度保持不变的加速运动,故A错误;自行车从斜坡过渡到水平面时速度大小不变,随即在平路上做匀变速直线运动,经4 s停下,该同学骑自行车是做匀减速直线运动,加速度方向和速度方向相反,故B错误;由平均速度公式=,可得该同学在坡道的平均速度为1= m/s=5 m/s,在平路的平均速度为2= m/s=4 m/s,该同学在坡道与平路的平均速度大小不相等,故C错误;由加速度公式a=,可得该同学在坡道的加速度为a1= m/s2=2 m/s2,在平路的加速度为a2= m/s2=-2 m/s2,可知该同学在坡道与平路的加速度大小相等,故D正确。
5.城市主干道路旁的路灯杆间的水平间距为s,一辆长度为L的纯电动汽车在主干道上做匀加速直线运动,从车尾经过某一路灯杆A开始计时,经过t时间车头到达相邻的路灯杆B,已知车头在经过路灯杆B时的速度大小是车尾经过路灯杆A时的3倍。下列说法正确的是( )
A.车尾在经过路灯杆A时的速度大小为
B.车头在经过路灯杆B时的速度大小为
C.车在该过程中的加速度大小为
D.车在该过程中的加速度大小为
解析:选C 设车尾在经过路灯杆A时的速度v,s-L=t,解得v=,车尾在经过路灯杆A时的速度大小为,车头在经过路灯杆B时的速度大小为,A、B错误;车在该过程中的加速度大小为a=,解得a=,C正确,D错误。
6.(2023·宁德高一质检)中国短跑名将苏炳添在东京奥运会百米半决赛中以9秒83创造了新的亚洲纪录,并以半决赛第一名的成绩进入决赛。假设苏炳添的起跑阶段可以看作从O点出发依次经过A、B、C三点的初速度为零的匀加速直线运动,已知A、B间的距离为1 m,B、C间的距离为2 m,物体通过AB段与通过BC段所用时间相等。则O、A间的距离是( )
A.0.1 m B.0.125 m
C.0.2 m D.0.25 m
解析:选B 设物体的加速度为a,物体通过AB段与通过BC段所用时间为T,则有sBC-sAB=aT2,根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,可得vB=,联立可得== m=2.25 m,则有sOB==1.125 m,