内容正文:
专题:匀变速直线运动的三大关系问题 基础夯实综合检测训练(A卷)
一、单选题
1.某滑雪运动员做匀加速直线运动,其图像(为各点至同一起点的距离)如图所示,则运动员的加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.一质量为2kg的物体,初速度为8m/s,仅受到一大小,方向与初速度在一条直线上的作用力,以初速度方向为正方向,当它的位移为10m时,所经历的时间可能为( )
A. B. C. D.
3.一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起,它以0.6m/s2的加速度加速,10s末因故紧急刹车,随后汽车停了下来,刹车时做匀减速运动的加速度的大小是4m/s2,下列说法正确的是( )
A.汽车10s末刹车时的速度为6m/s B.刹车后2s时的速度大小为2m/s
C.加速第1秒内的位移为10m D.停止前最后1秒内位移2m
4.一位司机正在驾驶小轿车以的速度匀速行驶,突然前方发生交通事故,司机意识到危险采取制动措施。已知司机从发现危险到采取制动措施有的反应时间,小轿车刹车的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小为,若小轿车停下时未到达事故发生地,则小轿车从司机发现危险到完全停下走过的位移大小为( )
A. B. C. D.
5.一辆汽车自O点开始做初速为零的匀加速直线运动,途径相距为s的A、B两点,所用的时间为t,根据上述条件,下列说法正确的是( )
A.可以求出汽车的加速度a B.可以求出O、A之间的位移s0
C.可以求出汽车在B点的瞬时速度vB D.以上答案都不对
6.2023年10月31日,“神舟十六号” 返回舱在东风着陆场成功着陆。现假设返回舱软着陆过程可视为竖直下落,着陆过程中其速度随时间按的规律变化(不考虑返回舱反弹情况),由此可知,在软着陆过程中( )
A.返回舱的初速度为
B.返回舱做变加速直线运动
C.返回舱的位移在不断减小
D.相同时间内,返回舱的速度变化量减小
7.下列关于运动学的说法正确的是( )
A.位移是初位置与末位置间的有向线段,当路程等于0时位移有可能不为0
B.第ns内是指ns末至(n + 1)s末的时间间隔,前ns是0到(n − 1)s末的时间间隔
C.速度的变化率表示速度变化的快慢,在数值上等于单位时间内速度的变化量
D.匀变速直线运动的加速度方向不改变,速度的方向也一定不改变
8.一辆汽车在公路上匀速行驶,司机发现前方有一障碍物,立即采取制动措施,并以此时为计时起点,则制动后汽车的位移与时间的关系为,则汽车从制动到停止的时间为( )
A.2s B.3s C.4s D.6s
9.一质点沿直线运动,其图像如图所示。由图像可知( )
A.在内质点做匀速直线运动 B.在内质点做匀减速直线运动
C.在内质点做匀速直线运动 D.在内质点做匀加速直线运动
10.大明洪武二十三年,有一位叫陶成道的官员。他命令仆人把自己的椅子捆绑在47个“钻天猴”上,自己坐在椅子上,并命令仆人点燃引线,最终为航天事业献出了自己宝贵的生命。如果已知“钻天猴”点火后做匀加速直线运动,点火后6秒末燃料耗尽,且点火后前2s的位移是10m,重力加速度,下列说法正确的是( )
A.燃料耗尽前的加速度是10m/s2 B.燃料耗尽时的速度为30m/s
C.“钻天猴”燃料耗尽时离地高度为100m D.“钻天猴”最终离地最大高度为100m
二、多选题
11.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示。连续两次曝光的时间间隔是相等的。则下列判断正确的是( )
A.木块1做减速运动
B.木块2做匀速运动
C.t4~t5内木块1的平均速度比木块2的大
D.t4~t5内木块2的平均速度比木块1的大
12.如图所示,一列玩具火车一共有6节车厢,每节车厢长度为15cm,车头与第一节车厢连接处的正上方高度处有一个滴管,每隔时间滴下一滴墨水,玩具火车从静止开始做匀加速直线运动,同时,第一滴墨水开始离开滴管,做自由落体运动,墨水滴视为质点,g取,第一滴墨水滴在第一节车厢顶部,落点在距离车厢前端1cm处,整列玩具火车全部经过滴管后,下列说法正确的是( )
A.玩具火车的加速度大小为 B.第一节车厢顶部留下2滴墨水
C.第一节车厢顶部留下3滴墨水 D.第7滴墨水落在第4节车厢顶部
13.一质点做直线运动,满足运动方程,物理量均为国际单位制,则以下正确的有( )
A.该质点做匀加速直线运动,且初速度不为0
B.该质点的平均速度为
C.该质点的初速度为
D.除初始时刻外,该质点的平均速度始终小于瞬时速度
14.冰壶被大家喻为冰上的“国际象棋”,是一种投掷性竞赛项目。某次训练时,冰壶在水平冰面上沿直线运动的速度—时间()图像如图所示,时球员放开冰壶使其自行沿直线滑行,下列说法正确的是( )
A.时冰壶的加速度大小为
B.时冰壶的速度大小为
C.冰壶从开始运动到最终静止的平均速度大小为
D.冰壶从开始运动到最终静止的位移大小为
15.质点做匀加速直线运动,第3s末的速度3m/s,第5s末的速度4m/s,下列说法正确的是( )
A.质点的初速度 B.质点的加速度是
C.第4s末质点的瞬时速度是3.5m/s D.第6s末质点的瞬时速度是4.5m/s
16.一电动公交车做匀减速直线运动进站,从某时刻开始计时,前内的位移为,前内的位移为。下列说法正确的是( )
A.公交车在内一直在运动 B.时,公交车的速度大小为
C.公交车在第末停止运动 D.内,公交车运动的位移大小为
三、填空题
17.一汽车在水平地面上行驶,因前方故障采取紧急制动措施,此过程可以看作是匀减速直线运动,其速度与时间的关系是:v=16-4t(速度与时间的单位均为国际单位),则汽车制动时的加速度大小为______m/s2;汽车在制动后______s内停下。(结果均保留两位有效数字)
18.一辆汽车以108km/h在平直公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,驾驶员以加速度紧急刹车,则刹车后2s时速度大小为________m/s,刹车后7s内位移为________m。
19.汽车初速为,关闭发动机后做匀减速运动,加速度大小为,汽车在第初的速度为_________;前内位移为_________。
20.一质点沿直线Ox方向做变速直线运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为。则t=0到t=3s间的平均速度为___________,平均速率为___________。
四、解答题
21.高速公路上通常设有限速“120km/h”标志和保持安全距离的路标,小茗同学想通过物理课上学到的知识来进一步加深对安全的认识。正常情况下,司机从发现前方异常情况到紧急刹车,汽车仍将前进一段距离才能停下来,要保持安全,这段距离内不能有车辆和行人,因此把它称为安全距离。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s(这段时间汽车仍保持原速)。雨天路滑,通常汽车加速度大小仅为3m/s2,假设某辆小汽车以最高限速的速度行驶,试求小汽车行驶过程的安全距离大约是多少?(结果保留一位小数)
22.如图为某一路段的俯视图,该路段全程限速,一辆汽车以9m/s的速度匀速行驶,前方要通过一路口,绿灯还有2s将熄灭变为红灯,此时汽车距离停止线为19m。已知该车加速时最大加速度大小为,刹车时最大加速度大小为。问:若汽车此时立即以最大加速度一直加速通过路口,通过计算判断汽车车头能否在绿灯变为红灯前通过停止线?此过程中汽车是否超速?
23.航空母舰上的舰载飞机在航母上起飞,采用弹射装置使飞机获得的初速度后,由飞机上发动机使飞机获得加速度在航母跑道上匀加速前进,后离舰升空。
(1)求飞机离舰时的速度大小v:
(2)求飞机离舰前匀加速前进的距离x。
24.2023年10月27日,吉利汽车生产的国产新能源汽车极氪001FR正式上市,成为世界上零百公里加速最快的纯电量产电动汽车。已知该车由静止加速到100km/h的时间为2.02秒,由100km/h刹停的最短距离为33.4米,求:
(1)汽车在零百加速过程中的平均加速度;
(2)汽车在零百刹车过程中的平均加速度(计算结果均保留2位小数)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《专题:匀变速直线运动的三大关系问题 基础夯实综合检测训练(A卷)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
C
D
A
C
B
A
B
题号
11
12
13
14
15
16
答案
BC
ACD
ACD
BCD
BCD
AD
1.C
【详解】根据匀变速直线运动速度位移公式
可得运动员的加速度大小为
故选C。
2.A
【详解】根据牛顿第二定律
得
若力F方向与初速度同向
解得
若力F方向与初速度反向
解得
,
故选A。
3.D
【详解】A.汽车初速度为
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,可求出
A错误;
B.刹车后的停车时间为
刹车后2s时的速度大小为
B错误;
C.加速第1秒内的位移为
C错误;
D.正向匀加速可看成反向匀加速,可求出停止前最后1秒内位移为
D正确。
故选D。
4.C
【详解】小轿车停下时未到达事故发生地,则小轿车从司机发现危险到完全停下,走过的位移大小为
代入数据解得
故选C。
5.D
【详解】设汽车的加速度为,O、A之间的位移为,O、A之间所用时间为,根据位移时间关系有
根据速度时间关系有
,A、B段的平均速度为
由以上列出的这些公式,并不能求出汽车的加速度,以及O、A之间的位移和汽车在B点的瞬时速度。
故选D。
6.A
【详解】A B.根据匀变速速度时间关系有
对比返回舱的速度随时间关系式
可知初速度大小为
方向竖直向下,加速度大小为
方向竖直向上,所以返回舱向下做匀减速直线运动,A正确,B错误;
C.结合上述分析可知返回舱向下做匀减速直线运动,位移不断增加,C错误;
D.结合上述分析可知,加速度恒定,则在相同时间内,返回舱速度变化量不变,D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.位移是初位置指向末位置的有向线段,当路程等于0时位移也为0,故A错误;
B.第ns内是指至(n − 1)s末至ns末的时间间隔,前ns是0到ns末的时间间隔,故B错误;
C.速度的变化率表示速度变化的快慢,在数值上等于单位时间内速度的变化量,故C正确;
D.匀变速直线运动的加速度方向不改变,速度的方向可能改变,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】由公式
结合汽车的位移与时间的关系
可得
,
汽车从开始制动到停下所用时间为
故选B。
9.A
【详解】AB.由题图可知在内质点做匀速直线运动,故A正确,B错误;
CD.由题图可知在内质点做匀减速直线运动,故CD错误。
故选A。
10.B
【详解】A.设前2秒的位移为x2,加速度为a,故有
即
解得
故A错误;
B.设6秒末的速度为v,有
故B正确;
C.设6s内位移为x6,故有
得
故C错误;
D.6秒后,“钻天猴”做竖直上抛运动,竖直上抛运动的上升最大高度为h,“钻天猴”整个运动过程中的最大高度为H,则有
解得
故D错误。
故选B。
11.BC
【详解】AB.由图可知,相同时间内,木块1位移越来越大,做加速运动;相同时间内木块2位移不变,做匀速运动,A错误,B正确。
CD.t4~t5内木块1的位移比木块2的大,因此木块1的平均速度大,C正确,D错误。
故选BC。
12.ACD
【详解】A.设墨水从滴管落到车厢上的时间为,根据自由落体运动的位移与时间关系有
解得
即墨水从滴管滴下的时间间隔与墨水滴落到车厢上的时间间隔相同。在的时间内,玩具火车从静止开始做匀加速直线运动的位移
根据位移与时间的关系式有
可得玩具火车的加速度大小为
A正确;
BC.设每节车厢的长度为L,玩具火车第一节车厢经过滴管正下方所需要的时间为,则根据位移与时间的关系有
解得
又
因此,第一节车厢顶部留下了3滴墨水,B错误,C正确;
D.落下7滴墨水的时间为,该时间内玩具火车的位移大小为
而
则可知,第7滴墨水落在第4节车厢顶部,D正确。
故选ACD。
13.ACD
【详解】该质点满足运动方程
故该质点做匀加速直线运动
其平均速度应为
其瞬时速度应为
除初始时刻外,该质点时间内的平均速度始终小于时刻的瞬时速度。
故选ACD。
14.BCD
【详解】A.速度时间图像斜率表示加速度,图像可知2s时加速度大小
故A错误;
B.图像可知内图像斜率不变,设10s时速度为v,有
解得
故B正确;
CD.速度时间图像面积表示位移,图像可知整个过程位移大小为
故整个过程平均速度
故CD正确。
故选 BCD。
15.BCD
【详解】根据题意可知,质点的加速度为
质点的初速度为
第4s末质点的瞬时速度为
第6s末质点的瞬时速度为
故选BCD。
16.AD
【详解】A.由题意可知公交车在前内和内的位移分别为
,,
根据匀变速运动推论,它小于3,故公交车在内一直运动,选项A正确;
B.由
、
得
公交车在时的速度等于内的平均速度,即
选项B错误;
C.设公交车在后再经时间速度变为0,有
故公交车在第末停止运动,选项C错误;
D.公交车在内的位移大小
选项D正确。
故选AD。
17. 4.0 4.0
【详解】[1]根据速度公式有
将该表达式与v=16-4t对比可知
,
[2]结合上述,根据逆向思维,汽车制动停止的时间为
18. 20 90
【详解】[1]108km/h=30m/s刹车的时间
刹车后2s时速度大小为
[2]刹车后7s内位移等于6s内的位移,为
19.
【详解】[1]根据题意,由速度与时间的关系式可得,汽车减速停止的时间为
汽车在第初的速度即第末的速度,则有
[2]由于汽车时已经停止,则由速度与位移的关系可得,前内位移为
20.
【详解】[1][2]一质点沿直线Ox方向做变速直线运动,离开O点的距离x随时间变化的关系为
结合匀变速直线运动位移时间公式
可知质点的初速度和加速度分别为,
质点速度减为0所用时间为
在质点的位移大小为
在质点反向运动的位移大小为
则到间的平均速度为
到间的平均速率为
21.218.5m
【详解】汽车初速度
在反应时间内,小汽车做匀速直线运动
刹车后,小汽车做匀减速直线运动直至停止,根据逆向思维法
安全距离满足
代入数据解得
22.能,超速
【详解】汽车2s内的位移为
故汽车车头能在绿灯变为红灯前通过停止线。根据动力学公式
可得汽车通过停止线的速度为
故汽车超速。
23.(1)70m/s;(2)100m
【详解】(1)由题意可知,飞机的初速度为,则飞机离舰时的速度大小为
(2)飞机离舰前匀加速前进的距离为
24.(1),方向与运动方向相同
(2),方向与运动方向相反
【详解】(1)汽车在零百加速过程中的平均加速度为
方向与运动方向相同。
(2)刹车过程,根据运动学公式可得
解得
方向与运动方向相反。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$