内容正文:
第1节 速度变化规律
一、必备知识基础
1.(多选)下列有关对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.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜直线
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
2.一辆汽车的刹车过程可视为匀减速直线运动。关于该汽车在此过程的运动情况,下列说法正确的是( )
A.速度越来越小
B.加速度越来越小
C.速度的变化率越来越小
D.相同时间内速度的变化量越来越小
3.(多选)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.物体运动的初速度为10 m/s
D.物体在0~10 s内的加速度为2.5 m/s2
4.(多选)做匀加速直线运动的物体,加速度大小为2 m/s2,它的意义是( )
A.物体在任一秒末的速度大小是该秒初的速度大小的两倍
B.物体在任一秒末的速度大小比该秒初的速度大小大2 m/s
C.物体在任一秒的初速度大小比前一秒的末速度大小大2 m/s
D.物体在任一秒内的速度增加2 m/s
5.(多选)物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度大小是6 m/s,第2 s末的速度大小是8 m/s,下面结论正确的是( )
A.物体零时刻的速度大小为4 m/s
B.物体的加速度大小是2 m/s2
C.任何1 s内的速度变化量都是2 m/s
D.第1 s内的平均速度大小等于6 m/s
6.甲、乙两同学分别骑自行车在同一地点沿相同方向做直线运动的速度—时间图像如图所示,由图像可知:乙同学出发时间比甲同学早 s,甲同学的加速度为 m/s2。
二、关键能力提升
7.动车为人们出行提供了极大的便利。若动车的进出站都可视为匀变速直线运动,某一次测得进站过程的加速度相比出站要大,则下列图像能正确反映本次动车进出车站的过程的是( )
8.一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,汽车的加速度大小为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度大小为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆时的速度大小为( )
A.2 m/s B.10 m/s
C.2.5 m/s D.5 m/s
9.(多选)甲、乙两辆汽车在公路上行驶一段时间内的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车运动方向一定相反
B.甲车的加速度大于乙车的加速度
C.甲、乙两车的加速度方向相反
D.0~4 s内甲车的速度一直小于乙车的速度
10.如图所示,t=0时刻,一个物体以v0=8 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑动,加速度的大小为2 m/s2,运动到最高点之后,又以相同的加速度沿斜面向下滑动,求:
(1)物体第5 s末的速度;
(2)经过多长时间物体的速度大小为4 m/s。
11.图甲是一个彩虹滑道,其结构简图如图乙所示。该滑道由倾斜轨道AB和水平轨道BC组成,其中AB与BC轨道在B点处平滑连接。人坐在像轮胎一样的圆形橡皮艇上从A点以加速度a1由静止匀加速滑下,20 s后的速度大小为10 m/s,40 s后到达B点;之后又以加速度a2沿水平轨道BC做减速运动,经20 s后恰好停止运动。求:
(1)a1和a2的大小;
(2)橡皮艇到达B点后再过6 s的速度大小。
参考答案
1.CD 匀变速直线运动的速度大小时刻在发生变化,在相等的时间里通过的位移一定不会相等,A错误;匀变速直线运动的加速度大小和方向都不能变化,B错误,D正确;匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜直线,C正确。
2.A 在匀减速直线运动中,速度随时间均匀减小,相同时间内速度的变化量不变,加速度不变,速度的变化率不变。故选A。
3.BC 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。物体运动的初速度即t=0时刻的速度,由题图知初速度为10 m/s,C正确。物体在0~10 s内的加速度a= m/s2=1.5 m/s2,D错误。
4.BD 在匀加速直线运动中,加速度为2 m/s2是指在1 s内末速度比初速度大2 m/s,选项B、D正确。
5.ABC 物体的加速度
a= m/s2=2 m/s2
由vt=v0+at得物体零时刻的速度
v0=v1-at=(6-2) m/s=4 m/s
由于第1 s末的速度等于6 m/s,所以第1 s内的平均速度一定小于6 m/s,由以上分析可知,选项A、B、C正确。
6.解析 由v-t图像可知乙同学在t=0时出发,甲同学在t=2 s时出发,故乙同学出发时间比甲同学早2 s。v-t图像的斜率表示加速度,甲同学的加速度为a= m/s2=2.5 m/s2。
答案 2 2.5
7.C 动车进站为减速运动,出站为加速运动,v-t图像的斜率表示加速度,动车进站过程的加速度相比出站要大,减速运动的斜率绝对值大于加速运动的斜率绝对值。故选C。
8.D 根据v=v0+at,得v0=v-at=15 m/s-2×5 m/s=5 m/s,D正确。
9.CD 速度是矢量,正、负号表示速度的方向,根据图像可知甲、乙两车速度方向相同,A错误;v-t图像的斜率表示加速度,根据图像可知甲车的加速度大小为a=<1.25 m/s2,乙车的加速度大小为a'=>1.25 m/s2,所以乙车的加速度大于甲车的加速度,B错误;v-t图像的斜率正、负表示加速度的方向,根据图像可知甲、乙两车加速度方向相反,C正确;根据图像可知,0~4 s内甲车的速度一直小于乙车的速度,D正确。
10.解析 (1)物体到达最高点所用时间t0==4 s,所以第5 s末的速度就是物体从最高点沿斜面下滑1 s时的速度,即v5=at1=2 m/s,方向沿斜面向下。
(2)物体沿斜面向上运动的速度为4 m/s时,所用时间t1= s=2 s
物体沿斜面向下运动的速度为4 m/s时,所用时间t2=t0+=6 s。
答案 (1)2 m/s,方向沿斜面向下 (2)2 s或6 s
11.解析 (1)根据公式a1=得
a1= m/s2=0.5 m/s2
40 s后到达B点时的速度大小为
vB=a1t1=0.5×40 m/s=20 m/s
根据公式a2=得
a2= m/s2=-1 m/s2
即加速度a2的大小为1 m/s2。
(2)橡皮艇到达B点后再过6 s的速度大小为
v=vB+a2t=20 m/s-1×6 m/s=14 m/s。
答案 (1)0.5 m/s2 1 m/s2 (2)14 m/s
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