内容正文:
[基础训练]
1.如图所示,一辆正以8 m/s的速度沿直线行驶的汽车,突然以1 m/s2的加速度加速行驶,则汽车行驶了18 m时的速度为( )
A.8 m/s B.12 m/s
C.10 m/s D.14 m/s
解析 由v-v=2ax得vt== m/s=10 m/s,C正确。
答案 C
2.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们的初速度之比为1∶2,它们运动的最大位移之比为( )
A.1∶2 B.1∶4
C.4∶1 D.2∶1
解析 小车的末速度为0,由v-v=2ax得==,选项B正确。
答案 B
3.一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,经过斜面中点时速度为2 m/s,则物体到达斜面底端时的速度为( )
A.3 m/s B.4 m/s
C.6 m/s D.2 m/s
解析 由题意得v=2ax,22=2a·,故vt=2 m/s,D正确。
答案 D
4.(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内通过的位移是3 m,则( )
A.第3 s内的平均速度是3 m/s B.物体的加速度是1.2 m/s2
C.前3 s内的位移是6 m D.3 s末的速度是3.6 m/s
解析 第3 s内的平均速度为:
== m/s=3 m/s,故A正确;设加速度大小为a,则有x=at-at,得:
a== m/s2=1.2 m/s2,故B正确;前3 s内位移为:x3=at=×1.2×9 m=5.4 m,故C错误;3 s末的速度是:v3=at3=3.6 m/s,故D正确。
答案 ABD
5.火车的速度为8 m/s,关闭发动机后做匀减速直线运动,前进70 m时速度减为6 m/s。若再经过40 s,火车又前进的距离为( )
A.80 m B.90 m
C.120 m D.160 m
解析 设火车的加速度为a,根据v-v=2ax,
解得:a== m/s2=-0.2 m/s2,
从6 m/s到停止所需要的时间为t== s=30 s,故再经过40 s火车前进的距离实际为火车前进30 s的距离,即x′=t=×30 m=90 m,选B。
答案 B
6.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,见前方有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5 m/s2,则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移分别为( )
A.30 m,40 m B.30 m,37.5 m
C.12.5 m,40 m D.12.5 m,37.5 m
解析 汽车的刹车时间t== s=4 s,
由x=v0t-at2得:
前2 s内的位移x2= m=30 m,
第1 s内的位移x1= m=17.5 m。
第2 s内的位移Δx=x2-x1=12.5 m。
刹车后5 s内的位移实际是4 s内的位移
x4= m=40 m。
答案 C
7.做匀变速直线运动的质点在第一个1 s内的平均速度比它在第一个3 s内的平均速度大4.5 m/s,以质点的运动方向为正方向,则质点的加速度为( )
A.4.5 m/s2 B.-4.5 m/s2
C.2.25 m/s2 D.-2.25 m/s2
解析 根据中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,a=得a= m/s2=-4.5 m/s2。故选B。
答案 B
[能力提升]
8.如图所示,某高速列车在某段距离中做匀加速直线运动,速度由5 m/s增加到10 m/s时位移为x。则当速度由10 m/s增加到15 m/s时,它的位移是( )
A.x B.x
C.2x D.3x
解析 由v-v=2ax得102-52=2ax,152-102=2ax′;两式联立可得x′=x,故B正确。
答案 B
9.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动,开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m,则刹车后6 s内的位移是( )
A.25 m B.24 m
C.20 m D.36 m
解析 根据Δx=aT2解得a=-2 m/s2,设汽车的初速度为v0,第1 s末的速度为v1,则v1==8 m/s,根据v1=v0+aT,代入数据解得v0=10 m/s,故刹车时间为t==5 s,所以刹车后6 s内的位移x==25 m,A正确,B、C、D错误。
答案 A
10.(多选)一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地刚好停止,其速度—时间图像如图所示,那么0~t和t~3t两段时间内( )
A.加速度大小之比为3∶1 B.位移大小之比为1∶2
C.平均速度大小之比为2∶1 D.平均速度大小之比为1∶1
解析 两段时间内的加速度大小分别为
a1=,a2=,=,A错;
两段时间内的位移分别为
x1=vt,x2=vt,=,B对;
两段时间内的平均速度1=2=,C错,D对。
答案 BD
11.一质点做匀变速直线运动,初速度v0=2 m/s,4 s内位移为20 m,求:
(1)质点4 s内的平均速度大小;
(2)质点4 s末的速度大小;
(3)质点2 s末的速度大小。
解析 (1)利用平均速度公式,4 s内的平均速度
== m/s=5 m/s。
(2)因为=,
代入数据解得,4 s末的速度v4=8 m/s。
(3)2 s末为这段时间的中间时刻,
故v2==5 m/s。
答案 (1)5 m/s (2)8 m/s (3)5 m/s
12.某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,其最大加速度为5 m/s2,所需的起飞速度为50 m/s,为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置,弹射系统使它具有30 m/s的初速度。
(1)舰载飞机若要安全起飞,跑道至少为多长?
(2)若航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少为多大?
解析 (1)设跑道最短为L,则有:v-v=2aL,代入数据解得:L=160 m。
(2)设航空母舰前进的速度最小为v1,飞机起飞的时间为t,则:
对航空母舰:x1=v1t①
对飞机:v=v1+at②
v2-v=2ax2③
x2=x1+L④
由①②③④联立解得:v1=10 m/s。
答案 (1)160 m (2)10 m/s
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