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课时检测训练2 匀变速直线运动的规律
对应学生用书P323
对点练1 匀变速直线运动的基本规律及应用
1.一质点做匀加速直线运动,在通过某段位移x内速度增加了v,速度变为原来的5倍。则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
解析 设原来的速度为v0,则通过位移x后,速度为5v0,由题意可知v=5v0-v0=4v0,根据公式2ax=(5v0)2-v02,联立解得a=,C正确。
答案 C
2.(多选)(2022·邯郸开学考)如图所示,一平直公路上有两个路标A、B,相距3 m。一辆汽车(可视为质点)在该路段做匀加速直线运动并依次经过A、B两个路标,已知汽车在A、B两路标间的速度增加量为2 m/s,在B路标处的速度大小为4 m/s,则下列说法正确的是( )
A.汽车经过A路标时的速度大小为2 m/s
B.汽车在AB段的平均速度大小为3 m/s
C.汽车从A路标运动到B路标的时间为3 s
D.汽车在AB段行驶的加速度大小为4 m/s2
解析 设汽车经过A路标时速度大小为v,由于汽车在A、B两路标间的速度增加量Δv=2 m/s,故汽车通过B路标时速度大小为v+Δv=4 m/s,解得v=2 m/s,A正确;汽车在AB段的平均速度大小为= m/s=3 m/s,B正确;由=可得t== s=1 s,C错误;由加速度的定义a=可得,a= m/s2=2 m/s2,D错误。
答案 AB
3.(多选)一辆汽车(可视为质点)以15 m/s的速度行驶在平直的公路上,当汽车行驶到离前方路口停止线的距离为x时,驾驶员看到前方路口的绿灯显示还有10 s,如果驾驶员立即以大小为a的加速度做匀加速运动,刚好能通过停止线;如果立即以大小为a的加速度做匀减速运动,结果刚好停在停止线,则( )
A.a=(-1) m/s2 B.a=(+1) m/s2
C.x=75(-1) m D.x=75(+1) m
解析 本题考查匀变速直线运动规律的应用。如果以大小为a的加速度做匀加速运动,则有x=v0t+at2;如果以大小为a的加速度做匀减速运动,则有v02=2·a·x,联立解得a=(-1) m/s2,x=75(+1) m,选项A、D正确。
答案 AD
4.纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景。在一次测试其加速性能中,从静止开始经过10 s汽车的速度达到30 m/s。若将该过程视为匀加速直线运动,则这段时间内电动汽车( )
A.加速度的大小为2 m/s2
B.平均速度为30 m/s
C.位移为300 m
D.位移为150 m
解析 加速度的大小a== m/s2=3 m/s2,选项A错误;平均速度==15 m/s,选项B错误;位移s=t=15×10 m=150 m,选项C错误,D正确。
答案 D
对点练2 匀变速直线运动推论的应用
5.做匀减速直线运动的物体经4 s停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是( )
A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0
解析 物体做匀减速直线运动,采用逆向思维,将物体的运动看成沿相反方向做初速度为0的匀加速直线运动,根据推论:在相等时间内的位移之比等于1∶3∶5∶7,由题意可知,在第1 s内的位移是14 m,最后1 s的位移为2 m,B项正确。
答案 B
6.(多选)一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,下列说法正确的是( )
A.2 s末至4 s末的平均速度是2.25 m/s
B.第4 s末瞬时速度是2.5 m/s
C.质点的加速度是0.125 m/s2
D.质点的加速度是0.5 m/s2
解析 2 s末至4 s末的平均速度== m/s=2.25 m/s,选项A正确;根据x2-x1=aT2得质点的加速度a==0.5 m/s2,选项C错误,D正确;根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得,第3 s末的瞬时速度也为2.25 m/s,则第4 s末的瞬时速度是v4=v3+aT=2.75 m/s,选项B错误。
答案 AD
7.(2023·山东卷)如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10 m/s,ST段的平均速度是5 m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A.3 m/s B.2 m/s
C.1 m/s D.0.5 m/s
解析 电动公交车做匀减速直线运动,设R、S间的距离为x,则RS==,ST==,解得t2=4t1,vT=vR-10 m/s,再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有vT=vR-a·5t1,解得at1=2 m/s,又RS=v=vR-a·,解得vR=11 m