内容正文:
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系同步练习
一、单选题
1.冰壶比赛中,运动员需要在冰壶第二段运动过程中持续刷冰,从而改变其加速度。假设冰壶在时以某一初速度滑出,4s后开始刷冰,0~4s内的位移与4~16s内的位移之比为5:6,且16s末速度刚好减为零,若冰壶在这两个时间段的运动过程均可视为匀变速直线运动,则前4s与后12s冰壶的加速度之比为( )
A.2:3 B.3:2 C.2:15 D.5:12
2.新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动.2 s内速度由12 m/s减至0.该过程中汽车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
3.急动度j是描述加速度a随时间t变化快慢的物理量,即,它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度,当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适.如图所示为某汽车从静止开始启动一小段时间内的急动度j随时间t变化的规律.下列说法正确的是( )
A.时刻汽车的加速度为零
B.时间内汽车的加速度逐渐减小
C.时间内汽车的加速度均匀增大
D.时间内汽车的平均加速度小于时间内汽车的平均加速度
4.比赛正如火如荼进行。守门员发门球时,以一定的初速度将足球水平踢出,足球在草地上做匀减速直线运动,经2s运动到离发球点15m的后卫处,此时速度为初速度的一半。则足球被踢出时的初速度大小为( )
A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s
5.汽车在平直路面上做匀加速运动,其运动的图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.汽车运动的初速度大小为b
B.阴影部分的面积表示汽车在时间内通过的位移
C.汽车运动的加速度大小为
D.时间内,汽车的平均速度大小为
6.如图所示,公交车做匀减速直线运动,连续经过R、S、T三点。已知间的距离是的两倍,段的平均速度是,段的平均速度是,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
7.棒球运动员在0.05s内将速度为的球反向击出,击出后速度大小为,以击出后速度方向为正方向,则棒球的加速度为( )
A. B.
C. D.
8.最近在武汉市街头有一种无人驾驶网约车,因其科技含量高和较低的乘车费用引起市民的广泛关注。这种无人驾驶的汽车在投入运营前需要进行各种安全性能测试。在一次刹车性能检测中,车头依次通过四个标志杆,测得的数据有:,车头在段的运动时间依次为。若把该车从A到D的过程近似为匀减速直线运动,则车头经过A标志杆时的速率为( )
A.16 m/s B.17 m/s C.18 m/s D.18.5 m/s
二、多选题
9.在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学将打点计时器打出的三条纸带,分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条,按先后顺序一端对齐粘贴在一起.然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来,如图甲、乙、丙所示,则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律.以下说法正确的是( )
A.图甲表示物体处于静止
B.图乙表示物体做匀速直线运动
C.图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D.图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变
10.关于匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.匀变速直线运动是速度不变的运动
B.匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的运动
C.匀变速直线运动是加速度随时间均匀变化的运动
D.匀变速直线运动是加速度不变的运动
11.甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
B.两物体两次速度相同的时刻分别在第1 s末和第4 s末
C.乙在前2s内的加速度为,2s后的加速度为
D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反
三、计算题
12.如图甲所示,时,质量为0.5kg的物体从倾角的斜面上A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。运动过程中速度的大小随时间的变化如图乙所示(重力加速度g取,,),求:
(1)物体在斜面上的加速度;
(2)物体从开始下滑,经过多长时间恰好停在C点;
(3)物体到达斜面底端B时的速度大小是多少?
13.小汽车刹车做匀减速直线运动,在3s末的速度大小为,5s末的速度大小为,求:
(1)该汽车运动的加速度;
(2)该汽车初速度大小;
(3)该汽车在最后2s内的位移大小。
参考答案
1.答案:B
解析:设冰壶在4s末的速度为v, 0~4s内的加速度大小为,4s~16s内的加速度大小为,两段均做匀减速直线运动。
4s~16s内冰壶匀减速到速度为0,根据速度公式有
冰壶在 4s~16s内的加速度大小
冰壶在 0~4s内的位移
冰壶在4s~16s内的位移
又知
联立解得
冰壶在 0~4s内的加速度大小
前4s与后12s冰壶的加速度大小之比
故选B。
2.答案:C
解析:根据速度—时间公式,代入数值解得,故汽车的加速度大小为,C正确.
3.答案:C
解析:在图像中,图线与t轴围成图形的面积表示加速度的变化量,时间内,图线与t轴围成图形的面积不是零,则时刻汽车的加速度不为零,故A错误;时间内图线与t轴围成图形的面积逐渐增大,则汽车的加速度逐渐增大,故B错误;时间内急动度不变,根据可知,单位时间内的加速度变化量恒定不变,即加速度均匀增大,故C正确;由题意可知,时间内汽车加速度一直在增大,时刻加速度最大,故时间内汽车的平均加速度大于时间内汽车的平均加速度,故D错误.
4.答案:B
解析:根据匀变速直线运动规律可得
解得
故选B。
5.答案:A
解析:AC.对于匀变速直线运动
整理得
结合图像可知,汽车运动的初速度大小为
图像中直线的斜率
解得
故A正确C错误;
BD.由图像的意义可知,某一时刻的纵坐标表示从0时刻到该时刻汽车的平均速度
故时间内,汽车的平均速度大小为3b。图像上任一点纵坐标与横坐标的乘积表示位移,图像与横轴所围面积没有意义,不表示汽车通过的位移,故BD错误;
故选A
6.答案:B
解析:匀变速直线运动平均速度等于初末速度的平均值,则有
因ST间的距离是RS的两倍,而ST段的平均速度是RS段的平均速度的;故可得ST段的时间是RS段的时间的3倍,可知ST段的速度减小量
是RS段的3倍,则有
联立解得。
故选B。
7.答案:C
解析:以击出后速度方向为正方向,则初速度方向与正方向相反,故初速度
末速度为,时间为
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得
代入数据解得
故选C。
8.答案:A
解析:由题意可得车头经过AB段中间时刻的速率为,车头经过CD段中间时刻的速率为,则车的加速度大小为,设车头经过A标志杆时的速率为,则有,解得,A正确。
9.答案:CD
解析:甲图中表示任意相等时间内发生的位移相等,表示物体做匀速直线运动,A错误;乙图中表示相等时间内的位移差值相等,物体做匀加速直线运动,B错误,C正确;根据以上分析可知,丙图表示物体先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,D正确.
10.答案:BD
解析:匀变速直线运动加速度不变、速度随时间均匀变化的直线运动。
故选BD。
11.答案:AB
解析:AC.由图像可知,甲以2m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2s内做匀加速直线运动,加速度
在2~6s内做匀减速直线运动,加速度
选项A正确,C错误;
B.由图可知第1s末和第4s末两物体速度相同,选项B正确;
D.由图可知0~6s内甲、乙的速度方向都沿正方向,选项D错误。
故选AB。
12.答案:(1),方向沿斜面向下
(2)10s
(3)
解析:(1)速度—时间图像的斜率等于加速度,由图像可得物体在斜面上的加速度为
方向沿斜面向下;
在水平面上的加速度为
方向水平向左。
(2)物体在6s时的速度为8m/s,由速度公式可得
解得
则经过时间为
物体恰好停在C点。
(3)物体在6s时的速度为8m/s,设物体经过B点的速度为v,则
解得
13.答案:(1),方向与初速度方向相反
(2)
(3)6m
解析:(1)根据
可得物体的加速度为
大小为,方向与初速度方向相反。
(2)由
可得汽车初速度大小
(3)物体做匀减速直线运动,末速度为零,反向看即为初速度为零的匀加速直线运动,所以最后两秒内位移
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