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课后提升训练(九) 匀变速直线运动规律的应用
1.(多选)一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,那么以下说法正确的是( )
A.第2 s内的位移是2.5 m
B.质点的加速度是0.125 m/s2
C.第3 s末的瞬时速度是2.25 m/s
D.第4 s末的速度为2.75 m/s
CD 解析:由Δs=aT2,得a== m/s2=0.5 m/s2,s3-s2=s4-s3,所以第2 s内的位移s2=1.5 m,A、B错误;第3 s末的速度等于第3~4 s内的平均速度,所以v3==2.25 m/s,C正确;v4=v3+at=2.75 m/s,D正确.
2.(2021·长沙市·湖南师大附中高一期中)在光滑水平面上,一个小物块在水平恒力作用下做直线运动,0~t0时间内小物块的vt图像如图所示.则在0~t0时间内,下列说法正确的是( )
A.小物块一直做减速运动
B.小物块的加速度与速度一直反向
C.小物块的平均速度大小为
D.小物块的加速度大小为
D 解析:由图像可知,小物块先沿正方向做匀减速运动,后沿负方向做匀加速运动,A错误;小物块先做匀减速运动后做匀加速运动,则加速度先与速度反向,后与速度同向,B错误;小物块的加速度不变,做匀变速直线运动,平均速度的大小为===,C错误;质点的加速度大小a==,D正确.
故选D.
3.如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则下列关于子弹依次射入每个木块时的速度比或穿过每个木块所用时间比正确的是( )
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B.v1∶v2∶v3=∶∶1
C.t1∶t2∶t3=1∶∶
D.t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1
D 解析:用“逆向思维”法解答,则可视为子弹向左做初速度为零的匀加速直线运动,设每块木块厚度为L,则v=2a·L,v=2a·2L,v=2a·3L,v3、v2、v1分别为子弹从右到左运动L、2L、3L时的速度,则v1∶v2∶v3=∶∶1,选项A、B错误;又由于每块木块厚度相同,则由比例关系可得t3∶t2∶t1=1∶(-1)∶(-),故选项C错误,D正确.
4.(2021·贵州高三二模)甲、乙两辆汽车在同一平直公路上运动,它们的位移x随时间t变化的图线如图所示,由图像可知( )
A.在t1时刻,两车的速度相同
B.在t1时刻,两车的加速度相同
C.在0~t1时间内,两车通过的路程相同
D.在0~t1时间内,两车的平均速度相同
D 解析:A.xt图线的斜率表示速度,故在t1时刻,两车的速度不相同,A错误;在t1时刻甲朝负方向做加速运动,乙朝正方向做加速运动,故加速度方向一定不同,B错误;在0~t1时间内,甲车先朝正方向运动再朝负方向运动,而乙车始终朝正方向运动,t1时刻相遇,故甲车通过的路程大于乙车通过的路程,C错误;在0~t1时间内,两车的位移相同,故平均速度相同,D正确.故选D.
5.(2021·莆田锦江中学高一期末)某同学住在一幢高楼中,他放学回家时从一层乘电梯回家,电梯开始匀加速上升,经过4 s速度达到2 m/s,然后以这个速度匀速上升了9 s,最后又经过4 s的匀减速上升,电梯到达他住的楼层停下了.(假定楼层高为2.6 m)求:
(1)电梯加速上升的加速度;
(2)最后4 s上升的距离;
(3)他所住的楼层.
答案:(1)0.5 m/s2;(2)4 m;(3)11层
解析:(1)电梯加速上升的加速度为a,则有v1=at1
代入数据解得a== m/s2=0.5 m/s2
(2)最后4 s上升的距离为x3=t3=×4 m=4 m
(3)他所住的楼层为n层,则有(n-1)h=x1+x2+x3,
h=2.6 m,
加速上升的距离x1=t1=×4 m=4 m
匀速上升的距离x2=v1t2=2×9 m=18 m
联立解得:n=11层
6.(2021·山东德州高一期末)在抗击新冠肺炎疫情期间,全国人民万众一心,一封封请战书,一个个红手印,一颗颗诚挚无畏的心,一个个逆行的背影,在最短的时间内向武汉汇聚.现有一辆满载救援物资的汽车以10 m/s的速度沿直线匀速行驶,某时刻起开始做加速运动,它的加速度—时间图像如图所示,下列说法不正确的是( )
A.2 s末,汽车的速度大小为12 m/s
B.4 s末,汽车的速度大小为16 m/s
C.0~4 s内,汽车的位移大小为50 m
D.0~4 s内,汽车的平均速度大小为14 m/s
D 解析:2 s末,汽车速度的速度大小为v2=v0+a1Δt=(10+1×2) m/s=12 m/s,选项A正确,不符合题意;4 s末,汽车的速度大小为v4=v0+a1Δt+a2Δt=(10+1×2+2×