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匀变速直线运动 检测试题
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量Δv均为2 m/s,A、B间的距离s1=3 m,B、C间的距离s2=5 m,则物体的加速度为( B )
A.1 m/s2 B.2 m/s2
C.3 m/s2 D.4 m/s2
解析:因为从A到B和从B到C速度的增加量Δv均为2 m/s,可知A到B的时间和B到C的时间相等,加速度a=,根据平均速度推论可知,B点的速度vB=;根据速度位移公式得-=2as1,又vA=vB-Δv,联立解得a=2 m/s2,故选B.
2.做匀加速直线运动的质点,在第5 s内及第6 s内的平均速度之和是 56 m/s,平均速度之差是 4 m/s,则此质点运动的加速度大小和初速度大小分别为( B )
A.4 m/s2,4 m/s B.4 m/s2,8 m/s
C.26 m/s2,30 m/s D.8 m/s2,8 m/s
解析:根据匀变速直线运动推论:某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度.依题意可得,4.5 s 末及5.5 s末的速度之和及速度之差分别为v4.5+v5.5=56 m/s,v5.5-v4.5=4 m/s,联立解得v4.5=
26 m/s,v5.5=30 m/s,又v4.5=v0+at4.5,v5.5=v0+at5.5,联立解得a=4 m/s2,
v0=8 m/s,故选B.
3.一辆长途客车在乡村道路以v0=20 m/s的速度匀速行驶,司机突然看见正前方30 m处有一只狗,司机立即采取制动措施.若从司机看见狗开始计时(t=0),长途客车的速度(v)时间(t)图像如图所示.若狗正以v1的速度与长途客车同向匀速奔跑,为避免发生事故,v1的最小值为( A )
A.5 m/s B.6 m/s
C.5.5 m/s D.4 m/s
解析:由题图可知,客车司机的反应时间为t0=0.5 s,客车的加速度为a= m/s2=-5 m/s2,假设客车与狗同速时恰好不撞到狗,当客车由v0=20 m/s 减速到v1时,所用的时间为t=,司机从看到狗到减速为v1所通过的位移为s1=v0t0+,狗通过的位移为s2=v1(t0+t),则s1=s2+30 m,联立解得v1=5 m/s,则狗的速度v1的最小值为 5 m/s,故A正确,B、C、D错误.
4.2020年12月1日23时11分,嫦娥五号探测器成功着陆月球.在着陆过程中,其中一段是探测器悬停在月球表面上方1.8 m处,然后仅在月球引力作用下自由下落,1.5 s后落在月球表面,则下列说法正确的是( D )
A.探测器自由下落时做匀速直线运动
B.探测器自由下落时的加速度a=10 m/s2
C.探测器自由下落到月球表面的速度为15 m/s
D.探测器自由下落到月球表面过程的平均速度为1.2 m/s
解析:探测器仅在月球引力下运动,做匀加速直线运动.探测器自由下落的加速度a== m/s2=1.6 m/s2,故A、B错误;探测器自由下落到月球表面的速度v=at=1.6×1.5 m/s=2.4 m/s,故C错误;探测器自由下落到月球表面的平均速度== m/s=1.2 m/s,故D正确.
5.2020年11月10日8时12分,中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10 909米的中国载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平.假设深潜器完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v开始计时,此后深潜器匀减速上浮,经过时间t0上浮到海面,速度恰好减为零,则深潜器在t(t<t0)时刻距离海平面的深度为( B )
A.vt(1-) B.
C. D.
解析:深潜器匀减速上浮,经过时间t0上浮到海面,速度恰好减为零,可求得加速度a==-,方向与v相反,则可得深潜器在t时刻的速度v′=v+at=,设在t时刻距离海平面的深度为h,根据匀变速运动的规律可知2ah=0-v′2,解得h=,故选B.
6.某同学在一根细线下端系上一个垫圈,隔 6 cm 再系第2个,以后3、4、5垫圈相邻间距分别为18 cm、30 cm、42 cm,如图所示,他手提线的上端站在椅子上,让线自由垂下,且第一个垫圈刚好与放在地上的金属盘接触,处于静止状态,松手后计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5个垫圈( B )
A.落到盘上的声音间隔越来越大
B.落到盘上的声音间隔相等
C.依次落在盘上的速率之比为1∶∶∶2
D.依次落在盘上的时间之比为1∶(-1)∶(-)∶(2-)
解析:第2、3、4、5个垫圈同时做自由落体运动,下降的位移之比为1∶3∶5∶7,可以看成一个垫圈自由下