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课时跟踪检测(八) 匀变速直线运动规律及推论的应用
1.(2023·泉州高一检测)一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边测量,第一节车厢通过他历时3 s,整列车厢通过他历时15 s。则这列火车的车厢有( )
A.5节 B.16节
C.25节 D.45节
解析:选C 设一节车厢长为L,车厢总长为x,第一节车厢通过时间为t1,列车通过总时间为t,则L=at12=a,又因为整列车厢通过他历时15 s,有x=at2=a,则车厢的节数为n==25,故选C。
2.汽车刹车后做匀减速直线运动,最后停下来,在刹车过程中,汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是( )
A.2∶1 B.3∶1
C.∶1 D.(+1)∶1
解析:选D 把汽车匀减速到零的过程反过来看成一个初速度为零的匀加速直线运动,则可知通过相邻的相同位移的时间比为t1∶t2=1∶(-1),则汽车的前半程的平均速度与后半程的平均速度之比为v前∶v后=∶=(+1)∶1,故选D。
3.物体做匀减速直线运动,3 s末停下,则此3 s的前1 s内、前2 s内、前3 s内的平均速度之比为( )
A.5∶3∶1 B.5∶4∶3
C.5∶8∶9 D.∶∶1
解析:选B 末速度为零的匀减速直线运动的逆过程可以看成初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5,所以此3 s的前1 s、前2 s、前3 s内的位移之比为s1∶s2∶s3=5∶8∶9,则此3 s的前1 s、前2 s、前3 s内的平均速度之比为1∶2∶3=∶∶=5∶4∶3,故选B。
4.(2023·济南高一检测)某列车由静止启动做匀加速直线运动,一工作人员站在站台上与第一节车厢的前端相齐。已知列车各节车厢的长度相同,各车厢间的间隙不计,若第三节车厢经过工作人员的时间为t,则第一节车厢经过他的时间为( )
A.t B.2t
C.(1+)t D.(+)t
解析:选D 根据初速度为零的匀加速运动在相邻相等位移内的时间之比为1∶(-1)∶(-)∶(2-)……;第三节车厢经过工作人员的时间为t,则第一节车厢经过他的时间为t1==(+)t,故选D。
5.某物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第3 s内与第2 s内的位移之差是6 m,则可知( )
A.物体运动的加速度大小为5 m/s2
B.第2 s末的速度大小为6 m/s
C.第1 s内的位移大小为1 m
D.物体在前4 s内的平均速度大小为12 m/s
解析:选D 第3 s内与第2 s内是相邻相等时间间隔,根据Δs=aT2,解得a=6 m/s2,A错误;物体初速度为0,则2秒末速度为v2=at2=12 m/s,B错误;第1 s位移为s1=at12=3 m,C错误;前4 s的总位移为s4=at42=48 m,故平均速度为v==12 m/s,D正确。
6.一平直公路旁等间距竖立6根电线杆,如图所示,相邻两电线杆间距为d。一小车车头与第1根电线杆对齐,从静止开始做匀加速直线运动,测得小车车头从杆1到杆2历时t,以下说法正确的是( )
A.车头到第3根电线杆时的速度大小为
B.车头从杆1到杆5历时t
C.车头从杆4到杆6历时为(-)t
D.车头经过杆1、2和杆4、5所用时间的比值大于2而小于3
解析:选C 小车车头从杆1到杆2有d=at2,解得a=,车头到第3根电线杆时v12=2a·2d,解得v1=,A错误;车头从杆1到杆5过程有4d=at152,解得t15=2t,B错误;车头从杆1到杆4过程有3d=at142,车头从杆1到杆6过程有5d=at162,则车头从杆4到杆6历时t46=t16-t14,解得t46=t,C正确;根据初速度为0的匀加速直线运动相等位移内的时间比例关系可知k===2+,可知车头经过杆1、2和杆4、5所用时间的比值大于3而小于4,D错误。
7.某汽车(视为质点)在平直的公路上做初速度为零的匀加速直线运动,运动一段时间后到达A点,从A点开始计时,汽车从A点运动到B点和从B点运动到C点的时间均为2 s,已知A、B两点间的距离和B、C两点间的距离分别是12 m、20 m,下列说法正确的是( )
A.汽车的加速度大小为2 m/s2
B.汽车经过B点时的速度大小为10 m/s
C.汽车在到达A点之前运动了4 s
D.汽车在到达C点之后2 s内的位移大小为30 m
解析:选A 汽车从A点运动到B点和从B点运动到C点的时间均为2 s,根据Δs=aT2可得a= m/s2=2 m/s2,故A正确;根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得vB= m/s=8 m/s,故B错误;A点的瞬时速度为vA=at=vB-aT=8 m/s-2×2 m/s=4 m/s,解得t=2 s,故C错误;C点的瞬时速度为