内容正文:
[对应学生用书作业(五)P9]
[基础训练]
1.(2024·北大附中高一检测)下列有关匀变速直线运动的认识,正确的是( )
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
解析 匀变速直线运动有两个特点:(1)轨迹为直线;(2)加速度恒定。只有具备这两个特点,物体做的才是匀变速直线运动,B错,D对。匀变速直线运动的速度不断变化,所以速度变化量不为零,相等时间内通过的位移也不相同,A、C错。
答案 D
2.某质点的速度随时间变化的关系是v=4+2t,v与t的单位分别为m/s和s,则质点的初速度与加速度分别为( )
A.4 m/s与2 m/s2 B.0与4 m/s2
C.4 m/s与4 m/s2 D.4 m/s与0
解析 v=4+2t与v=v0+at比较可知:v0=4 m/s,a=2 m/s2,故A正确。
答案 A
3.某物体做直线运动的v-t图像如图所示,由图像可知,下列说法正确的是( )
A.物体在0~10 s内做匀速直线运动
B.物体在0~10 s内做匀加速直线运动
C.物体在0~10 s内的加速度为1 m/s2
D.物体在0~10 s内的加速度为2.5 m/s2
解析 由题图知,物体的速度均匀增大,图像的斜率一定,说明该物体做匀加速直线运动,A错误,B正确。物体在0~10 s内的加速度为a== m/s2=1.5 m/s2,C、D错误。
答案 B
4.某车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶。某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h。以初速度方向为正方向,则下列说法不正确的是( )
A.列车加速时的加速度为 m/s2
B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,其中a=- m/s2
C.若用v-t图像描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方
D.列车由静止加速,1 min内速度可达20 m/s
解析 列车的加速度大小a== m/s2= m/s2,减速时,加速度方向与速度方向相反,a′=- m/s2,故A、B两项都正确。列车减速时,v-t图像中图线依然在时间轴t轴的上方,C项错。由v=at可得v=×60 m/s=20 m/s。D项对。
答案 C
5.四个物体在一条直线上运动的v-t图像如下图所示,那么由图像可以看出,做匀加速直线运动的是( )
解析 v-t图像的斜率就是物体的加速度,选项A中图线平行于时间轴,斜率为0,加速度为0,所以物体做匀速直线运动。选项B中图线斜率不变,加速度不变,物体做的是匀变速直线运动,且由图像可看出,物体的速度随时间而减小,所以物体做匀减速直线运动。选项C中图线斜率不变,加速度不变,物体的速度随时间而增大,所以物体做匀加速直线运动。选项D中图线不是一条直线,表示物体不做匀变速直线运动。
答案 C
6.两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.质点乙静止,质点甲的初速度为零
B.质点乙运动的速度大小、方向不变
C.第2 s末质点甲、乙速度不相同
D.第2 s末质点甲、乙相遇
解析 质点乙速度保持不变,做匀速运动,质点甲做初速度为零的匀加速运动,所以A错误,B正确;第2 s末质点甲、乙的速度相同,但在0~2 s内乙的速度一直大于甲的速度,所以乙在甲的前方,C错误,D错误。
答案 B
7.汽车原以45 km/h的速度匀速行驶,则:
(1)若汽车以0.6 m/s2的加速度加速,则10 s后速度能达到多少?
(2)若汽车刹车以0.6 m/s2的加速度减速,则10 s后速度能达到多少?
(3)若汽车刹车以3 m/s2的加速度减速,则10 s后速度为多少?
解析 (1)初速度v0=45 km/h=12.5 m/s,加速度a1=0.6 m/s2,时间t1=10 s。10 s后汽车的速度为v1=v0+a1t1=(12.5+0.6×10) m/s=18.5 m/s。
(2)汽车匀减速运动,a2=-0.6 m/s2。
减速到停止的时间
t′== s≈20.83 s>10 s
所以10 s后汽车的速度为
v2=v0+a2t=(12.5-0.6×10) m/s=6.5 m/s。
(3)汽车刹车所用时间t″== s<10 s
所以10 s后汽车已经刹车完毕,则10 s后汽车速度为0。
答案 (1)18.5 m/s (2)6.5 m/s (3)0
[能力提升]
8.物体沿水平直线运动,从A点开始计时,取向右的方向为运动的正方向,其v-t图像如图所示,则关于物体在最初的4 s内的说法错误的是( )
A.前2 s内物体做匀减速直线运动
B.前2 s内物体向左运动,后2 s内物体向右运动
C.t=2 s时刻,物体的加速度为零
D.t=3 s时刻,物体的速度为2.5 m/s
解析 由题图可知,物体前2 s内向左做匀减速直线运动,后2 s内向右做匀加速直线运动,2 s末物体的加速成a==2.5 m/s2,3 s时速度v3=at=2.5×1 m/s=2.5 m/s,故A、B、D正确,C错误。
答案 C
9.一辆匀加速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆用了5 s的时间,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆时的速度为( )
A.2 m/s B.10 m/s
C.2.5 m/s D.5 m/s
解析 根据v=v0+at,得v0=v-at=15 m/s-2×5 m/s=5 m/s,D正确。
答案 D
10.给滑块一初速度v0,使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为a,当滑块速度大小变为时,所用时间可能是( )
A. B.
C. D.
解析 以初速度方向为正方向,当末速度与初速度方向相同时,=v0-at,得t=;
当末速度与初速度方向相反时,-=v0-at′。
得t′=,B正确。
答案 B
11.物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是8 m/s,则下面的结论不正确的是( )
A.物体零时刻的速度是3 m/s
B.物体的加速度是2 m/s2
C.任何1 s内的速度变化量都是2 m/s
D.第2 s初的瞬时速度是6 m/s
解析 物体的加速度a== m/s2=2 m/s2,物体在零时刻的速度v0=v1-at1=(6-2×1) m/s=4 m/s,故A错误,B正确;物体在任何1 s内速度的变化量Δv=at=2×1 m/s=2 m/s,故C正确;第2 s初和第1 s末是同一时刻,可知第2 s初的瞬时速度是6 m/s,故D正确。
答案 A
12.一质点做匀变速直线运动,某时刻速度为2.5 m/s,从此时刻开始计时,在t时刻和3t时刻的速度之比为1∶2,由此可求( )
A.at的值 B.时间t的值
C.加速度a的值 D.at2的值
解析 根据运动学公式v=v0+at,可知t时刻的速度为v1=v0+at
3t时刻的速度为v2=v0+a·3t,又v1∶v2=1∶2,联立解得at=2.5 m/s,故选A。
答案 A
13.航空母舰上的飞机弹射系统可以减短战机起跑的位移,假设某战机初速度为零,在弹射系统作用了0.1 s后,可以达到一定的速度,然后战机脱离弹射系统继续在甲板上做匀加速直线运动,加速度为2 m/s2,经过10 s,达到起飞的速度50 m/s的要求,求:
(1)战机脱离弹射系统瞬间的速度大小;
(2)战机在弹射系统作用下的加速度大小。
解析 (1)在脱离弹射系统之后做匀加速运动过程中,设战机脱离弹射系统瞬间的速度是v0,由v=v0+at得v0=v-at=(50-2×10) m/s=30 m/s。
(2)战机在弹射系统作用下的加速度为a1,由v=v0+at得a1== m/s2=300 m/s2。
答案 (1)30 m/s (2)300 m/s2
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