内容正文:
课时精练(七) 匀变速直线运动的推论
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成匀加速直线运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示,如果拍摄时每隔2 s曝光一次,轿车车身总长为4.5 m,那么这辆轿车的加速度为( )
A.1 m/s2 B.2.25 m/s2
C.3 m/s2 D.4.25 m/s2
B [根据匀变速直线运动规律有Δs=s2-s1=aT2。轿车总长为4.5 m,可知图中每一小格为1.5 m,由此可算出s1=12 m和s2=21 m,又T=2 s,则a== m/s2=2.25 m/s2,B正确。]
2.做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s内的平均速度比它在第一个5 s内的平均速度小3 m/s,则质点的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2
C.3 m/s2 D.4 m/s2
C [第1个3 s内的平均速度即为1.5 s时刻的瞬时速度v1,第1个5 s内的平均速度即为2.5 s时刻的瞬时速度v2,a====3 m/s2。故选C。]
3.2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器(如图)在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度为10 909米。潜水器从海平面由静止开始向下做匀加速直线运动的过程中,第1个3 s、第2个3 s和第4个3 s内的位移大小之比为 ( )
A.1∶4∶25 B.1∶3∶7
C.1∶9∶49 D.1∶3∶9
B
4.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
B [根据初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶…可知,该物体做匀减速直线运动在第1 s内的位移与第4 s内的位移之比为7∶1,即=,s1=2 m,故选B。]
5.某物体由静止开始以恒定加速度运动,经时间t速度达到v,则在这段时间内,物体在中间时刻的速度与物体位于中点位置时的速度大小之比为( )
A.1∶2 B.1∶
C.∶1 D.∶1
B [中间时刻的速度v=,中间位置时的速度v= =,所以v∶v=1∶,故选B。]
6.地铁有效率高、运量大、无污染等特点,已成为人们不可或缺的城市公共交通工具。某次列车进站时,匀减速通过静止在站台上等车的某同学,列车停止时该同学恰好正对着最后一节车厢的最末端。该同学发现列车共有6节,若每节车厢的长度均相同,从第1节到第6节车厢通过该同学的时间分别为t1、t2、t3、t4、t5、t6,则以下正确的是 ( )
A.t1∶t2=1∶(-1)
B.t5∶t6=∶1
C.t6∶t1=(+)∶1
D.t3∶t4=(-)∶(-1)
C [末速度为零的匀减速直线运动,根据逆向思维,可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,根据比例t1∶t2∶t3∶t4∶t5∶t6=(-)∶(-)∶(-)∶(-)∶(-1)∶1,可知A、B、D错误,C项正确。]
7.(2022·河北沧州市联考)(多选)高铁进站近似看成做匀减速直线运动,依次经过A、B、C三个位置,已知AB=BC,测得AB段的平均速度为30 m/s,BC段的平均速度为20 m/s。则下列说法正确的是( )
A.高铁经过AC段的平均速度是24 m/s
B.高铁经过AC段的平均速度是25 m/s
C.高铁经过位置B的速度是25 m/s
D.高铁经过位置B的速度是26 m/s
AD [由平均速度公式得=30 m/s ,=20 m/s,因为AB=BC,由位移中点速度公式得vB= ,由以上三式解得vA=34 m/s,vB=26 m/s,vC=14 m/s,对全程由平均速度公式得vAC==24 m/s,A、D项正确。]
8.一物体从斜面上A点由静止开始做匀加速直线运动,经过3 s后到达斜面底端B点,并在水平地面上做匀减速直线运动,又经9 s停在C点。物体在斜面上的位移与在水平地面上的位移大小之比是( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.3∶1
C [设物体到达斜面底端时的速度为v,则物体在斜面上的平均速度1=,在斜面上的位移s1=1t1=t1,在水平地面上的平均速度2=,在水平地面上的位移s2=2t2=t2,所以s1∶s2=t1∶t2=1∶3,故选C。]
9.(多选)物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=3 m,且物体通过AB、BC、CD所用时间相等。下列说法正确的是( )
A.可以求出物体加速度的大小
B.可以求得CD=4 m
C.可求得OA=1.125 m
D.可求得OA=1.5 m
BC [设物体做匀加速运动的加速度为a,通过AB、BC及CD的时间均为T,则有Δs=aT2=1 m,可以求得CD=4 m,而B点瞬时速度vB=,所以O与B间的距离sOB==3.125 m,O与A之间的距离sOA=sOB-AB=1.125 m,即B、C正确。]
[能力提升]
10.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1 s,分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.2 m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.8 m,由上述条件可知( )
A.质点运动的加速度是0.6 m/s2
B.质点运动的加速度是0.4 m/s2
C.第1次闪光时质点的速度是0.05 m/s
D.第2次闪光时质点的速度是0.3 m/s
C [由sm-sn=(m-n)aT2可得,质点的加速度为a= m/s2=0.3 m/s2,故A、B项错误;第1次闪光和第2次闪光之间的平均速度为12==0.2 m/s,故第1次闪光时的瞬时速度为v1=12-a=0.05 m/s,故C项正确;第2次闪光时的瞬时速度为v2=12+a=0.35 m/s ,故D项错误。]
11.(多选)如图所示,我国的“复兴号”列车正在飞驰运行,列车在做匀加速直线运动过程中,从计时开始,通过第一个60 m所用时间是10 s,通过第二个60 m所用时间是6 s。不计列车长度。则 ( )
A.列车的加速度为0.5 m/s2,接下来的6 s内的位移为78 m
B.列车的加速度为1 m/s2,接下来的6 s内的位移为96 m
C.列车计时开始的速度为3.5 m/s
D.列车计时开始的速度为2.5 m/s
AC [第一个60 m内中间时刻的瞬时速度v1==6 m/s,第二个60 m内中间时刻的瞬时速度v2==10 m/s,则列车的加速度a==0.5 m/s2。根据Δx=aT2得,接下来6 s内的位移s3=s2+aT2=60 m+0.5×36 m=78 m,故A项正确,B项错误;列车的初速度v0=v1-a=6 m/s-0.5× m/s=3.5 m/s,故C项正确,D项错误。]
12.(2022·四川邻水实验学校高一期中)如图所示,在一个倾斜的长冰道上方,一群孩子排成队,每隔1 s有一个小孩往下滑。一游客对着冰道上的孩子拍下一张照片,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子。他根据照片与实物的比例推算出乙与甲、乙与丙间的距离分别为13.5 m和18.5 m。求:
(1)小孩下滑的加速度大小a;
(2)拍照时最下面的小孩丁的速度大小是多少?
(3)拍照时,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩不会超过几人?
解析: (1)根据匀变速直线运动的推论Δs=aT2,得a== m/s2=5 m/s2
故小孩下滑的加速度大小为5 m/s2。
(2)小孩乙的速度等于甲、丙的平均速度,v乙== m/s=16 m/s
根据匀变速直线运动的速度时间公式有v丁=v乙+a·2T=(16+5×2) m/s=26 m/s
故最下面的小孩丁的速度大小是26 m/s。
(3)小孩乙已下滑的时间为
t乙== s=3.2 s
知乙上面小孩的个数不会超过3个,
则小孩甲上面的冰道上下滑的小孩子不会超过2个。
答案: (1)5 m/s2 (2)26 m/s (3)2人
学科网(北京)股份有限公司
$$