内容正文:
高效作业7 [3 匀变速直线运动的位移与时间的关系]
(见学生用书P133)
[A级 新教材落实与巩固]
1.一辆汽车以10 m/s的速度匀速行驶,遇到紧急情况,突然以大小为2 m/s2的加速度匀减速刹车,则从刹车开始计时,汽车在6 s内经过的位移是( B )
A.24 m B.25 m C.60 m D.96 m
【解析】 汽车从刹车开始到停止运动的时间为t== s=5 s,汽车在 5 s末就已经停止运动,所以汽车在6 s内的位移等于在5 s内的位移,故有x=v0t-at2= m=25 m,B正确。
2.关于公式x=,下列说法正确的是( B )
A.此公式只适用于匀加速直线运动
B.此公式适用于匀变速直线运动
C.此公式只适用于位移为正的情况
D.此公式不可能出现a、x同时为负值的情况
【解析】 公式x=适用于匀变速直线运动,既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动,既适用于位移为正的情况,也适用于位移为负的情况,选项B正确,选项A、C错误;当物体做反方向的匀加速直线运动时,a、x同时为负值,选项D错误。
3.如图所示,一辆以8 m/s的速度沿直线行驶的汽车突然以1 m/s2的加速度加速行驶,则汽车加速行驶了18 m时的速度为( C )
A.8 m/s B.12 m/s
C.10 m/s D.14 m/s
【解析】 由v2-v=2ax得v==10 m/s。
4.一位同学的家在一座高楼的顶层,他每天乘电梯上楼,电梯从第一层开始启动,经过不间断地运行,最后停在最高层,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度符合下图所示的规律,根据这一规律,大致可以估算出这位同学家住的大楼高度为( C )
A.150 m B.100 m C.75 m D.50 m
【解析】 根据题意,由v——t图像中图线与t轴所围面积表示位移可知,电梯通过的位移为x= m=75 m,故选C。
5.一物体以6 m/s的初速度滑上光滑斜面(先向上做匀减速运动,速度为0后向下做匀加速运动),加速度大小均为2 m/s2,则( B )
A.物体第2 s末的速度为10 m/s
B.物体运动前2 s内的位移为8 m
C.物体运动前2 s内的位移为5 m
D.物体在第4 s末的速度为0
【解析】 物体在第2 s末的速度v2=v0+at2=6 m/s-2×2 m/s=2 m/s,故A错误;物体运动前2 s内的位移x2=v0t2+at=6×2 m-×2×4 m=8 m,故B正确,C错误;物体在第4 s末的速度v4=v0+at4=6 m/s-2×4 m/s=-2 m/s,故D错误。
6.2023·乐清三中高一一质点做直线运动的v——t图像如图所示,下列说法错误的是( C )
A.在2~4 s内,质点做匀速运动
B.质点在0~6 s内的平均速度大小为5 m/s
C.质点在0~2 s内与4~5 s内的运动方向相反
D.在第5 s末,质点离出发点最远
【解析】 由速度图像可知,在2~4 s内,质点速度不变,所以质点做匀速运动,故A正确;质点在0~6 s内的位移为x= m=30 m,平均速度大小为==5 m/s,故B正确;质点在0~2 s内与4~5 s内的运动方向都沿正方向,故C错误;在0~5 s内,质点一直向正方向运动,所以第5 s末,质点离出发点最远,故D正确。本题选错误选项,故选C。
7.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,某时刻关闭发动机而做匀减速直线运动,加速度大小为5 m/s2,则它关闭发动机后通过37.5 m所需时间为( A )
A.3 s B.4 s C.5 s D.6 s
【解析】 根据x=v0t+at2,将v0=20 m/s、a=-5 m/s2、x=37.5 m,代入得t1=3 s、t2=5 s,但因汽车做匀减速运动的时间t0==4 s,所以t2=5 s应舍去。故只有选项A正确。
8.(多选)甲、乙两车同时、同地、向同一个方向做直线运动,它们在0~4 s内运动的v——t图像如图所示,由图像可知( BD )
A.在第2 s末,两车处于同一位置
B.在第2 s末,两车的速度相同
C.在0~4 s内,甲的加速度和乙的加速度大小相等
D.在0~4 s内,甲、乙两车的平均速度相等
【解析】 由于车的位移等于v——t图线与t轴包围的面积,由题图可知,t=2 s时,两车速度相同,相距最远,故A错,B对;由题图知甲做匀速直线运动,乙做匀减速直线运动,故C错;在0~4 s内,甲、乙两车的位移相等,所以平均速度相等,故D对。
9.汽车在平直公路上行驶,司机突然发现前方出现交通事故,立即刹车,从此时刻起汽车的位置坐标与时间的关系为x=-2t2+20t(x和t的单位分别为m和s),则下列说法中正确的是( C )
A