内容正文:
匀变速直线运动的规律 检测试题
一、选择题(共12小题,1~7题为单选题,8~12题为多选题,每小题4分,共48分。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
1.北京时间2023年1月13日2时10分,中国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将亚太6E卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。若长征二号丙运载火箭升空过程中某段时间内火箭速度的变化规律为 vt=(2t+4)m/s,由此可知这段时间内( A )
A.火箭的初速度为4 m/s
B.火箭的加速度为4 m/s2
C.在3 s末,火箭的瞬时速度为12 m/s
D.火箭做匀减速直线运动
解析:由速度公式vt=v0+at对比该速度的表达式vt=(2t+4)m/s可知,在这段时间内火箭的初速度v0=4 m/s,加速度a=2 m/s2,火箭做匀加速直线运动,故A正确,B、D错误;将时间t=3 s代入vt=(2t+4)m/s,得vt=10 m/s,故C错误。
2.如图所示,A物体从地球的赤道正上方h处由静止释放,经过时间t1落到地面上,B物体从北极正上方h处由静止释放,经过时间t2落到地面上,不计空气阻力,且h远小于地球表面半径,A、B释放后均做自由落体运动,则t1、t2的大小关系为( B )
A.t1=t2 B.t1>t2
C.t1<t2 D.条件不足,无法判断
解析:赤道上的重力加速度比北极的重力加速度小,由 h=gt2知t1>t2,故选B。
3.某同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况绘制的图像(如图)。已知机动车运动轨迹是直线,但是不知机动车是处于加速还是刹车状态,以下合理的说法是( C )
A.机动车处于匀加速状态
B.机动车的初速度为0
C.机动车的加速度大小为8 m/s2
D.机动车在前3 s内的位移是24 m
解析:由x=v0t+at2可知,将等式变形为=+a,由图像的两个交点可得v0=20 m/s,a=-8 m/s2,机动车做初速度为20 m/s、加速度大小为
8 m/s2的匀减速运动,故A、B错误,C正确;由vt=v0+at可判断,机动车在2.5 s时停止运动,由-=2ax,得机动车在前3 s内的位移x=
=25 m,故D错误。
4.2020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,根据匀变速直线运动的规律可知2ah=0-v′2,解得h=,故选B。
5.科学训练可以提升运动成绩,某短跑运动员科学训练前、后百米全程测试中,速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知( D )
A.0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度大
B.0~t2时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等
C.t2~t3时间内,训练后运动员的平均速度小
D.t3时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动
解析:根据vt图线的斜率表示加速度可知,0~t1时间内,运动员训练后的平均加速度比训练前的小,t3时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动,故A错误,D正确;根据vt图线与时间轴围成的面积表示位移可知,0~t2时间内,运动员训练前跑过的距离比训练后的大,t2~t3时间内,运动员训练后的位移比训练前的位移大,则t2~t3时间内,运动员训练后的平均速度大,故B、C错误。
6.如图所示,一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑,依次经过A、B、C三点。已知AB=18 m,BC=30 m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s,则小球经过B、C两点时的速度大小分别是( D )
A.13 m/s,14 m/s B.14 m/s,18 m/s
C.10 m/s,16 m/s D.12 m/s,18 m/s
解析:根据Δx=aT2得a===3 m/s2,小球在B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则vB===12 m/s,小球在C点的速度vC=vB+aT=12 m/s+3 m/s2×2 s=18 m/s,故D正确。
7.我国高铁技术全球领先,乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1 080 km,W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发,经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108 km/h,高铁列车的最高速度为