内容正文:
2 匀变速直线运动速度与时间的关系
1.对以a=2 m/s2做匀加速直线运动的物体,下列说法正确的是( A )
A.在任意1 s内末速度比初速度大2 m/s
B.第4 s末的速度比第3 s初的速度大2 m/s
C.2 s末速度是1 s末速度的2倍
D.在任意1 s内末速度是初速度的2倍
解析:由于物体做匀加速直线运动,则在任意1 s内末速度比初速度增加Δv1=at=2 m/s,但不一定是2倍关系,故A正确,D错误;第4 s末与第3 s初的时间间隔为2 s,则速度增加Δv2=at′=2 m/s2×2 s=4 m/s,故B错误;2 s末速度和1 s末速度分别是v2=v0+2a,v1=v0+a,故=,只有初速度为0时,比值为2,故C错误。
2.某质点的vt图像如图所示,下列说法正确的是( D )
A.在0~6 s内,质点做匀变速直线运动
B.在6~10 s内,质点处于静止状态
C.在4 s末,质点向相反方向运动
D.在12 s末,质点的加速度为-1 m/s2
解析:质点在0~4 s内做加速度为1.5 m/s2的匀加速直线运动,在4~6 s内做加速度为-1 m/s2的匀减速直线运动,在0~6 s内加速度发生变化,故不能说质点做匀变速直线运动,故A错误;质点在6~10 s内做匀速直线运动,故B错误;在0~14 s 内图线始终在t轴上方,运动方向不变,故C错误;质点在10~14 s内做加速度为-1 m/s2的匀减速直线运动,故D正确。
3.物体做匀变速直线运动,加速度大小为2 m/s2,某时刻物体的速度是10 m/s,经过5 s后,该物体速度的可能值为( C )
A.10 m/s或20 m/s B.5 m/s或20 m/s
C.0或20 m/s D.10 m/s或0
解析:取物体初速度方向为正方向,物体做匀变速直线运动,加速度大小为2 m/s2,若加速度方向为正,物体做匀加速直线运动,5 s后速度v5=v0+at=10 m/s+2 m/s2×5 s=20 m/s;若加速度方向为负,物体做匀减速直线运动,5 s后速度v5′=v0+a′t=10 m/s+(-2 m/s2)×5 s=0,故选C。
4.质点沿x轴运动,其速度v随时间t变化的vt图像如图所示,已知t=0时刻质点速度方向沿x轴正方向,t2-t1= t3-t2。则下列说法正确的是( B )
A.t2时刻质点的速度和加速度均为零
B.t2时刻质点即将沿x轴负方向运动
C.质点在t1时刻和t3时刻的速度相同
D.质点在t1时刻和t3时刻的加速度大小相等,方向相反
解析:vt图像的斜率表示加速度,由题图可知质点运动的加速度不变,t2时刻质点的速度为零,加速度不为零,故A、D错误;t2时刻之前质点沿x轴正方向运动,之后沿x轴负方向运动,故B正确;质点在t1时刻和t3时刻的速度大小相同,方向相反,故C错误。
5.如图,某型号车尾部标有“55TFSI字样,其中“55”就是从静止加速到100 km/h的最大加速度乘以10,再四舍五入算出来的,称为G值。G值越大,加速越快。由此推算,则该车加速到100 km/h所需时间约为( B )
A.3 s B.5 s C.7 s D.9 s
解析:根据题意可知,汽车的加速度为a=5.5 m/s2,根据速度方程vt=
v0+at,加速时间为 t=,又有v=100 km/h≈27.8 m/s,解得t≈5 s,选项B正确。
6.(多选)快速列车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶。某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h。以初速度方向为正方向,则下列说法正确的是( ABD )
A.列车加速时的加速度大小为 m/s2
B.列车减速时,若运用vt=v0+at计算瞬时速度,其中 a=- m/s2
C.若用vt图像描述列车的运动,减速时的图线在t轴的下方
D.列车由静止加速,1 min内速度可达20 m/s
解析:180 km/h=50 m/s,列车的加速度大小a=== m/s2,减速时,加速度方向与速度方向相反,a′=- m/s2,A、B正确;列车减速时,vt图像中图线依然在t轴的上方,C错误;由v=at可得v= m/s2×60 s=
20 m/s,D正确。
7.一辆汽车在平直公路上,从静止开始先做匀加速运动,达到某一速度后立即做匀减速运动,直到停止。下表记录了汽车运动过程中几个时刻的瞬时速度,下列说法正确的有( A )
时刻/s
0
2.0
4.0
6.0
8.0
速度/(m·s-1)
0
8.0
16.0
14.0
6.0
A.匀加速阶段汽车加速度的大小为4 m/s2
B.匀减速阶段汽车加速度的大小为1 m/s2
C.最大速度的大小为16 m/s
D.最大速度的大小为18 m/s
解析:根据速度方程