内容正文:
考点规范练2 匀变速直线运动的规律
一、单项选择题
1.(2025·江苏卷)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减为0,该过程中加速度大小为( )
A.2 m/s2 B.4 m/s2
C.6 m/s2 D.8 m/s2
2.(2024·广西卷)让质量为1 kg的石块P1从足够高处自由下落,P1在下落的第1 s末速度大小为v1。再将P1和质量为2 kg的石块绑为一个整体P2,使P2从原高度自由下落,P2在下落的第1 s末速度大小为v2,g取10 m/s2,则( )
A.v1=5 m/s B.v1=10 m/s
C.v2=15 m/s D.v2=30 m/s
3.(2024·江西卷)一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=1+2t+3t2(x的单位是m,t的单位是s)。关于速度及该质点在第1 s内的位移,下列选项正确的是( )
A.速度是对物体位置变化快慢的描述;6 m
B.速度是对物体位移变化快慢的描述;6 m
C.速度是对物体位置变化快慢的描述;5 m
D.速度是对物体位移变化快慢的描述;5 m
4.(2025·安徽卷)汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站,先做加速度大小为a的匀加速运动,位移大小为x;接着在t时间内做匀速运动;最后做加速度大小也为a的匀减速运动,到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之间的距离为 8x,则( )
A.x=at2 B.x=at2
C.x=at2 D.x=at2
5.一质点做匀加速直线运动时,速度变化Δv时发生位移x1,紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2,则该质点的加速度为( )
A.(Δv)2 B.
C.(Δv)2 D.
二、多项选择题
6.在塔顶边缘将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,设塔足够高,则物体位移大小为10 m时,物体运动的时间可能为( )
A.(2-) s B.(2+) s
C.(2+) s D. s
7.如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得lAB=2 m,lBC=3 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等。下列说法正确的是( )
A.可以求出物体加速度的大小
B.可以求得lCD=4 m
C.可求得OA之间的距离为1.125 m
D.可求得OA之间的距离为1.5 m
8.如图所示,一滑块以5 m/s的速度从固定斜面底端O点冲上斜面,经时间t1到达A点时的速度为3 m/s,再经时间t2到达B点时的速度为0,下列说法正确的是( )
A.O、A间的距离与A、B间的距离之比为16∶9
B.O、A间的距离与A、B间的距离之比为3∶5
C.t1与t2之比为2∶3
D.t1与t2之比为3∶2
三、非选择题
9.在国庆节阅兵仪式中,某直升机在地面上空某点A处于静止待命状态,某时刻开始计时,要求该直升机由静止沿着水平方向做匀加速直线运动,经过AB段加速区后,进入BC段的匀速受阅区,在时刻t达到C位置,已知AB段长度为l1,BC段长度为l2。
(1)求直升机在BC段的速度大小。
(2)求直升机在AB段加速运动时的加速度大小。
考点规范练2 匀变速直线运动的规律
一、单项选择题
1.(2025·江苏卷)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减为0,该过程中加速度大小为( )
A.2 m/s2 B.4 m/s2
C.6 m/s2 D.8 m/s2
答案:C
解析:根据题意可知汽车在制动过程中做匀减速直线运动,由速度公式vt=v0+at,代入题中数据可得加速度a=-6 m/s2,方向与汽车运动方向相反,故C正确。
2.(2024·广西卷)让质量为1 kg的石块P1从足够高处自由下落,P1在下落的第1 s末速度大小为v1。再将P1和质量为2 kg的石块绑为一个整体P2,使P2从原高度自由下落,P2在下落的第1 s末速度大小为v2,g取10 m/s2,则( )
A.v1=5 m/s B.v1=10 m/s
C.v2=15 m/s D.v2=30 m/s
答案:B
解析:P1与P2释放之后均做自由落体运动,v1=v2=gt=10 m/s,选项B正确。
3.(2024·江西卷)一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=1+2t+3t2(x的单位是m,t的单位是s)。关于速度及该质点在第1 s内的位移,下列选项正确的是( )
A.速度是对物体位置变化快慢的描述;6 m
B.速度是对物体位移变化快慢的描述;6 m
C.速度是对物体位置变化快慢的描述;5 m
D.速度是对物体位移变化快慢的描述;5 m
答案:C
解析:根据速度的定义式v=表明,速度等于位移与时间的比值。位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的位置变化量,故速度是描述物体位置变化快慢的物理量。根据物体位置随时间的关系x=1+2t+3t2,可知开始时物体的位置x0=1 m,1 s时物体的位置x1=6 m,则1 s内物体的位移为Δx=x1-x0=5 m。
4.(2025·安徽卷)汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站,先做加速度大小为a的匀加速运动,位移大小为x;接着在t时间内做匀速运动;最后做加速度大小也为a的匀减速运动,到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之间的距离为 8x,则( )
A.x=at2 B.x=at2
C.x=at2 D.x=at2
答案:A
解析:由题意可知,设匀加速直线运动的时间为t',匀速运动的速度为v,匀加速直线运动阶段,由位移公式x=t',根据逆向思维,匀减速直线运动阶段的位移等于匀加速直线运动阶段的位移,则匀速直线运动阶段有8x-x-x=vt,联立解得t'=,再根据x=at'2,解得x=at2,故A正确。
5.一质点做匀加速直线运动时,速度变化Δv时发生位移x1,紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2,则该质点的加速度为( )
A.(Δv)2 B.
C.(Δv)2 D.
答案:D
解析:质点做匀加速直线运动,设质点初速度为v0,发生位移x1时速度为v0+Δv,紧接着发生位移x2时速度为v0+2Δv,质点的加速度为a;由运动学公式有(v0+Δv)2-=2ax1,(v0+2Δv)2-(v0+Δv)2=2ax2,由以上两式解得a=,选项D正确。
二、多项选择题
6.在塔顶边缘将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,设塔足够高,则物体位移大小为10 m时,物体运动的时间可能为( )
A.(2-) s B.(2+) s
C.(2+) s D. s
答案:ABC
解析:取竖直向上为正方向,由=2gh得v0=20 m/s。物体的位移为x=v0t-gt2,当物体位于A点上方10 m处时x=10 m,解得t1=(2-) s,t2=(2+) s,故选项A、B正确。当物体位于A点下方10 m处时,x=-10 m,解得t3=(2+) s,另一解为负值,舍去,故选项C正确,D错误。
7.如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得lAB=2 m,lBC=3 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等。下列说法正确的是( )
A.可以求出物体加速度的大小
B.可以求得lCD=4 m
C.可求得OA之间的距离为1.125 m
D.可求得OA之间的距离为1.5 m
答案:BC
解析:设加速度为a,时间间隔为T,则有Δx=aT2=1 m,可以求得lCD=4 m,而B点的瞬时速度vB=,所以OB之间的距离为lOB==3.125 m,OA之间的距离为lOA=lOB-lAB=1.125 m,即选项B、C正确。
8.如图所示,一滑块以5 m/s的速度从固定斜面底端O点冲上斜面,经时间t1到达A点时的速度为3 m/s,再经时间t2到达B点时的速度为0,下列说法正确的是( )
A.O、A间的距离与A、B间的距离之比为16∶9
B.O、A间的距离与A、B间的距离之比为3∶5
C.t1与t2之比为2∶3
D.t1与t2之比为3∶2
答案:AC
解析:滑块在斜面上做匀减速直线运动,设加速度大小为a,O、A之间距离为x1,A、B之间距离为x2,由匀变速直线运动规律可得,=2ax1,=2ax2,联立解得x1∶x2=16∶9,选项A正确,B错误。由匀变速直线运动规律可得,v0-vA=at1,vA=at2,联立解得t1∶t2=2∶3,选项C正确,D错误。
三、非选择题
9.在国庆节阅兵仪式中,某直升机在地面上空某点A处于静止待命状态,某时刻开始计时,要求该直升机由静止沿着水平方向做匀加速直线运动,经过AB段加速区后,进入BC段的匀速受阅区,在时刻t达到C位置,已知AB段长度为l1,BC段长度为l2。
(1)求直升机在BC段的速度大小。
(2)求直升机在AB段加速运动时的加速度大小。
答案:(1)
(2)
解析:(1)设在BC段的速度为v,通过AB段、BC段的时间分别为t1、t2,则
在AB段:l1=vt1
在BC段:l2=vt2,t1+t2=t,所以v=。
(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度a=,所以a=。
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