内容正文:
3.匀变速直线运动-高中物理二级结论 “点对点”专练
一、“刹车陷阱”问题
“刹车陷阱”,应先求滑行至速度为零即停止的时间t0,如果题干中的时间t大于t0,用v=2ax或x=求滑行距离;若t小于t0时,x=v0t+at2.
例题1. 一辆模型测试车以的初速度开始刹车做匀减速直线运动(停止后不再运动),加速度大小为,则模型车在开始刹车后第3s内的位移大小为( )
A.2m B.1.5m
C.1m D.0.5m
练1. 一辆汽车以10m/s的初速度沿着平直公路匀速行驶,因前方事故紧急刹车并最终停止运动。从开始刹车计时,经4s汽车的位移为10m,若刹车过程视为匀变速直线运动,则汽车刹车时的加速度大小为( )
A.7.5m/s2 B.5m/s2 C.2.5m/s2 D.1m/s2
二、追及相遇问题
匀减速追匀速:恰能追上或追不上的关键:v匀=v匀减.
v0=0的匀加速追匀速:v匀=v匀加时,两物体的间距最大.
同时同地出发两物体相遇:时间相等,位移相等.
A与B相距Δs,A追上B:sA=sB+Δs;如果A、B相向运动,相遇时:sA+sB=Δs.
例题2. 清晨,一对父女沿平直公路晨跑,父女俩均以2m/s的速度匀速运动,女儿在父亲前面8m处,父亲带着的手机播放音乐,女儿用蓝牙耳机收听;某时刻女儿开始以的加速度匀加速奔跑,速度达到6m/s后继续匀速运动。若蓝牙耳机连接信号的最大距离为200m,则女儿开始加速运动多长时间后不能收听到音乐( )
A.25s B.44s C.48s D.50s
练2. 甲、乙两辆汽车同时同地出发,沿同方向做直线运动,两车速度的平方v²随x的变化图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲车的加速度大小为4m/s²
B.乙车的加速度大小为2m/s²
C.两车x=9m处相遇
D.甲车在4s内前进了8m
三、由匀变速直线运动位移表达式求加速度和初速度
如果物体位移的表达式为x=At2+Bt,则物体做匀变速直线运动,初速度v0=B(m/s),加速度a=2A(m/s2).
例题3. 2019年1月25日至27日,国际自行车(单车)盛事“2018/2019香港世界杯场地单车赛”在香港单车馆举行。假设在某段时间内自行车做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x=8t+3t2,x与t单位是m和s,则该自行车( )
A.第1s内的位移是8m
B.前2s内的平均速度是28m/s
C.任意相邻1s内的位移差都是6m
D.任意1s内的速度增量都是3m/s
练3. (多选)一汽车做匀变速直线运动的位移与时间的关系式为(与的单位分别是和),则该汽车( )
A.在第内的位移是 B.在前内的平均速度是
C.在任意内的速度增加量都是 D.在任意内的速度增加量都是
【答案】AD
【解析】A.将代入到中,得到第内汽车的位移,A正确;
B.汽车在前内的位移,则前内的平均速度
B错误;
CD.将与匀变速直线运动的位移公式对照可得,初速度,加速度,汽车在任意内的速度增加量
C错误,D正确。
故选AD。
四、由匀变速直线运动图像
由得,故的斜率表示加速度的一半,纵轴截距表示初速度。
例题4. 重庆11中某物理兴趣小组研究某物体做匀变速直线运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体在时的速度为
B.阴影部分的面积表示物体在时间内通过的位移
C.物体在时刻回到出发点
D.物体的加速度大小为
练4. 关于描述物体做直线运动的四个图像,下列说法正确的是( )
A.图甲中,物体在s这段时间内的位移小于
B.图乙中,物体的加速度为
C.图丙中,末物体的速度一定为
D.图丁中,物体内的位移为
五、匀变速直线运动的平均速度 、匀变速直线运动中间时刻、中间位置的速度
①=v==.
②前一半时间的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度:=.
③前一半路程的平均速度为v1,后一半路程的平均速度为v2,则全程的平均速度:=.
④v=.
例题6. 在国庆节阅兵仪式中,某直升机静止在地面上空的O点处于待命状态,接到命令后,该直升机由静止开始做匀加速直线运动,先后经过A、B、C三点,如图所示。已知直升机通过、的时间相等,,,则O、A间的距离为( )
A. B.
C. D.
练6.(多选)如图所示为一个由阀门控制喷水和停水的间距均为2m的5个拱水门(所有拱水门同时喷水和停水)。当还有3s停止喷水时,一小孩由静止开始从第1号拱水门依次穿过这5个拱水门,小孩的运动视为匀加速直线运动。已知小孩在喷泉停止前穿过了第5号拱水门,则小孩过第2号拱水门时的速度可能是( )
A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s
六、初速度为零的匀加速直线运动的规律
初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动)的常用比例