内容正文:
课后提升训练(五) 速度变化规律
[对应学生用书P122]
1.(2021·普宁市普师高级中学高二学业考试)如图所示vt图像中,能表示物体做匀加速直线运动的是( )
A 解析:vt图像的斜率等于加速度.A图像的加速度不变,且速度随时间增大,故A图像表示匀加速直线运动,故A项正确;B图像的加速度减小,所以B图像表示的不是匀变速直线运动,故B项错误;C图像的加速度不变,但速度随时间减小,即C图像表示匀减速直线运动,故C项错误;D图像的加速度减小,所以D图像表示的不是匀变速直线运动,故D项错误.
2.(2021·山东高二学业考试)物体运动的vt图像如图所示.由图像可知,t=1 s时物体的速度大小为( )
A.3.5 m/s B.3.0 m/s
C.2.5 m/s D.1.0 m/s
B 解析:图像的斜率不变,根据k==
解得:v=3 m/s
故选B.
3.(2021·湖南怀化高二期末)一个质点沿直线运动,运动的速度—时间(vt)图像如图所示,则质点( )
A.在0~2 s内做匀速直线运动
B.在0~2 s内做匀加速直线运动
C.在2~6 s内做加速直线运动
D.在2~6 s内保持静止
B 解析:在0~2 s图像是一条倾斜的直线,加速度不变,做的是匀加速直线运动,A错误,B正确;在2~6 s图像是一条平行于时间轴的直线,表示速度不变化,做的是匀速直线运动,C、D错误.故选B.
4.(2021·广东茂名高一期中)某物体沿直线运动,其vt图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.第1 s内和第2 s内物体的速度方向相反
B.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反
C.第3 s内物体的速度方向和加速度方向相反
D.第2 s末物体的加速度为零
B 解析:由于在速度—时间图像中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;所以第1 s内和第2 s内物体的速度均为正方向,运动方向相同, A错误;由于切线表示加速度,加速度向右上方倾斜,加速度为正,向右下方倾斜加速度为负;第1 s内加速度为正方向,第2 s内加速度为负方向,所以第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反,B正确;第3秒内物体速度为负方向,斜率为负即加速度为负方向,所以第3 s内物体的速度方向和加速度方向相同,C错误;从第1 s末到第3 s末物体做匀变速直线运动,加速度即斜率为定值,不为零,D错误.故选B.
5.(多选)(2020·江苏省板浦高级中学高一期中)如图所示,物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经过2 s速度大小变为3 m/s,则物体的加速度( )
A.大小为1 m/s2,方向沿斜面向下
B.大小为2 m/s2,方向沿斜面向下
C.大小为3 m/s2,方向沿斜面向上
D.大小为4 m/s2,方向沿斜面向下
AD 解析:若2 s后物体的速度仍向上,则有
a== m/s2=-1 m/s2
若2 s后速度方向向下,则有
a== m/s2=-4 m/s2
负号说明加速度向下;故选A、D.
6.(2021·镇原县第二中学高一期中)在平直公路上,一辆汽车以108 km/h的速度行驶,司机发现前方有危险立即刹车,刹车时加速度大小为6 m/s2,求:
(1)刹车后3 s末汽车的速度大小;
(2)刹车后6 s末汽车的速度大小.
答案:(1)12 m/s;(2)0
解析:(1)汽车刹车所用的总时间
t0==5 s
刹车后3 s时的速度
v1=v0+at=12 m/s
(2)由于汽车5 s已经停止,故6 s末时汽车速度为零.
7.(2021·湖北高一期中)A、B两质点在同一条直线上运动的速度图像如图所示,且A、B两质点在3 s时相遇.下列说法正确的是( )
A.A、B两质点最初相距30 m
B.B质点最初2 s内的路程是20 m
C.B质点最初3 s内的位移是10 m
D.B质点最初4 s内的速度变化量是10 m/s
A 解析:3 s内A质点的位移为sA=10×3 m=30 m
3 s内B质点的位移为sB=[5×1+(-5)×1] m=0 m
因为,A、B两质点在3 s时相遇,所以A、B两质点最初相距30 m,A正确;由图像可知,B质点最初2 s内的路程为5 m;B错误;由图像可知,B质点最初3 s内的位移是0 m,C错误;由图像可知,B质点最初4 s内的速度变化量是-10 m/s,D错误.故选A.
8.(2021·湖南岳阳高一期末)乌镇世界互联网大会期间,百度无人驾驶汽车完成了一段3.16公里的开放城市道路的测试.无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达,就像车辆的“鼻子”,随时“嗅”着前方80 m范围内车辆和行人的气息.无人驾驶汽车以v≤15 m/s的速度前进,若雷达发现前方有静止障碍物,就会启动“全力自动刹车”安全系统自动刹车,使汽车避免与障碍物相撞.已知此安全系统在不同路况下刹车加速度大小为5~8 m/s2之间的某一值,则此系统自动刹车的最长时间约为( )
A.45 s B.15 s
C.3 s D.1.87 s
C 解析:由题意可知,无人驾驶汽车的最大速度为15 m/s,刹车时的最小加速度为5 m/s2,由速度公式vt=v0+at可得,刹车的最长时间为tmax= s=3 s,故选C.
9.(2021·全国高一课时练习)一辆摩托车沿直线运动时,速度随时间变化的数据见下表.摩托车在0~15 s和15~30 s两段时间内近似视为做匀变速直线运动.
t/s
0
5
10
15
20
25
30
v/(m·s-1)
0
10
20
30
20
10
0
(1)求摩托车在第一个10 s内的加速度;
(2)请根据表中数据画出摩托车运动的vt图像;
(3)根据画出的vt图像求出第一个10 s内的加速度,并与(1)中的计算结果进行比较;
(4)求摩托车在15~30 s内的加速度.
答案:(1)2 m/s2,方向与运动方向相同;
(2);
(3)2 m/s2,与(1)中的计算结果相同;(4)-2 m/s2,加速度方向与运动方向相反
解析:(1)根据加速度的定义可得
a== m/s2=2 m/s2
方向与运动方向相同.
(2)vt图如下
(3)vt图的斜率表示加速度,摩托车第一个10 s内的加速度为a′=k= m/s2=2 m/s2
方向与运动方向相同,与(1)中的计算结果相同.
(4)摩托车在15~30 s内的加速度为
a1== m/s2=-2 m/s2
负号表示加速度方向与运动方向相反.
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