2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系 讲义-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-09-02
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摘要:
本讲义聚焦匀变速直线运动的位移与时间关系,系统梳理位移公式推导(v-t图象面积法、公式法)、x-t图象物理意义及理解、x-t与v-t图象对比、位移-速度关系等核心知识点,构建从公式到图象再到综合应用的学习支架。
该资料亮点在于推导过程渗透微积分思想培养科学思维,通过x-t与v-t图象对比表格强化运动观念,例题涵盖单选、多选、解答题,课中辅助教师教学,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
匀变速直线运动的位移与时间的关系
知识点一、匀变速直线运动的位移公式推导
方法一:用v-t图象推导
在匀变速直线运动中,虽然速度时刻变化,但只要时间足够小,速度的变化就非常小,在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动的公式计算位移,其误差也非常小,如图所示.
如果把每一小段△t内的运动看做匀速运动,则矩形面积之和等于各段匀速直线运动的位移,显然小于匀变速直线运动在该段时间内的位移.但时间越小,各匀速直线运动的位移和与匀变速直线运动的位移之间的差值就越小,当△t→0时,各矩形面积之和趋近于v-t图线下面的面积.可以想象,如果把整个运动过程划分得非常非常细,很多很多小矩形的面积之和就能准确代表物体的位移了,位移的大小等于图丙中梯形的面积. 这一推理及前面讲瞬时速度时,都用到无限分割逐渐逼近的方法,这是微积分原理的基本思想之一,我们要注意领会.
匀变速直线运动的v-t图象与t轴所夹面积表示t时间内的位移.此结论可推至任何直线运动.图线与时间轴间的面积表示位移,下方的面积表示负向位移,它们的代数和表示总位移,算术和表示路程.由前面的讨论可知,当时间间隔分割得足够小时,折线趋近于直线AP,设想的运动就代表了真实的运动,由此可以求出匀变速运动在时间t内的位移,它在数值上等于直线AP下方的梯形OAPQ的面积(如图丙).这个面积等于
,
即位移.
这就是匀变速直线运动的位移公式.
方法二:用公式推导
由于位移,而,
又,
故,
即.
①该式也是匀变速直线运动的基本公式,和综合应用,可以解决所有的匀变速直线运动问题.
②公式中的x、v0、a、vt都是矢量,应用时必须选取统一的方向为正方向.若选v0为正方向,则在加速运动中,a取正值,即a>0,在减速运动中,a取负值,即a<0.
知识点二、位移-时间图象(x-t图象)
1、位移-时间图象的物理意义
描述物体相对于出发点的位移随时间的变化情况。
2、位移-时间图象的理解
(1)能通过图像得出对应时刻物体所在的位置。
(2)图线的倾斜程度反映了运动的快慢。斜率越大,说明在相同时间内的位移越大,即运动越快,速度越大。
(3)图线只能描述出对于出发点的位移随时间的变化关系,不是物体的实际运动轨迹随时间的变化关系,两者不能混淆。
(4)初速度为零的匀变速直线运动的对应的x-t图象为过原点的抛物线的一部分。
知识点三、x-t图象与v-t图象的比较
图甲、乙两图以及下表是形状一样的图线在图象与图象中的比较.
图
图
①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v)
①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
②表示物体静止
②表示物体做匀速直线运动
③表示物体静止在原点O
③表示物体静止
④表示物体向反方向做匀速直线运动;初位置为
④表示物体做匀减速直线运动,初速度为
⑤交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位置
⑤交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度
⑥时间内物体位移为
⑥时刻物体速度为(图中阴影部分面积表示质点在0~时间内的位移)
知识点四、运用图象要注意问题
1.首先明确所给的图象是什么图象,即认清图中横、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系。特别是那些图形相似,容易混淆的图象,更要注意区分。
2.要清楚地理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义。
(1)点:图线上的每一个点都对应研究对象的一个状态,特别注意“起点”、“终点”、“拐点”,它们往往对应一个特殊状态。
(2)线:表示研究对象的变化过程和规律,如图象中图线若为倾斜直线,则表示物体做匀变速直线运动。
(3)斜率:表示横、纵坐标轴上两物理量的比值,常有一个重要的物理量与之对应。用于定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢问题。如图象的斜率表示速度大小,图象的斜率表示加速度大小。
(4)面积:图线与坐标轴围成的面积常与某一表示过程的物理量相对应。如图象与横轴包围的“面积”大小表示位移大小。
(5)截距:表示横、纵坐标两物理量在“边界”条件下的物理量的大小。由此往往能得到一个很有意义的物理量。
知识点五、匀变速直线运动的位移与速度的关系
根据匀变速运动的基本公式
,
,
消去时间t,得.
即为匀变速直线运动的速度—位移关系.
①式是由匀变速运动的两个基本关系式推导出来的,因为不含时间,所以若所研究的问题中不涉及时间这个物理量时利用该公式可以很方便, 应优先采用.
②公式中四个矢量、、a、x也要规定统一的正方向.
例题:
一、单选题
1.质点做直线运动的位置x与时间t的关系为x=4+5t-t2(各物理量均采用国际单位制),则该质点( )
A.第1s内的位移是8m B.前2s内的平均速度是3m/s
C.运动的加速度为1m/s2 D.任意1s内的速度增量都是2m/s
【答案】B
【详解】A.t=0时,质点初始位置坐标x0=4m,第1s内的位移x1=(4+5-12)m-4m=4m,故A错误;
B.质点前2s内的位移x2=(4+5-22)m-4m=6m,前t2=2s内的平均速度v==3m/s,故B正确;
C.根据x= x0+v0t+at2=4+5t-t2知,质点运动的加速度a=-2m/s2,故C错误;
D.任意Δt =1s内的速度增量Δv=aΔt=-2m/s,故D错误.
2.某新能源汽车在制动测试中,以的速度匀速行驶,当系统检测到前方的障碍物后,立即以大小为的加速度制动,随后触发紧急制动,加速度大小变为,则汽车的总制动距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】制动过程分为两个匀减速阶段,前2s,根据位移公式有
代入数值得
2s末速度为
之后由匀减速速度位移关系
得
总制动距离为
故选A。
3.一辆汽车以速度在水平道路上匀速运动,驾驶员发现前方路面有故障,开始刹车,经过时间后恰好停止运动成功避障。刹车过程汽车的运动可以看作匀减速直线运动,有关汽车的刹车过程,下列说法正确的是( )
A.汽车的加速度大小 B.汽车滑行的位移
C.刹车第1s内汽车的平均速度为10m/s D.汽车在第5s内通过的位移为50m
【答案】A
【详解】A.根据匀变速速度公式,代入数据得,加速度大小为,故A正确;
B.滑行总位移用平均速度计算,故B错误;
C.第1s末速度,第1s内平均速度,故C错误;
D.前4s滑行位移,第5s内位移,故D错误。
故选A。
4.北京冬奥会,超高速4K轨道摄像机系统“猎豹”首次亮相就惊艳无比,因为它紧跟在400m跑道上风驰电掣般飞奔的运动员们,一举一动均逃不出“猎豹”的眼睛。某段比赛的过程中,摄像机和运动员的位移随时间变化的图像如图,下列说法正确的是( )
A.运动员做曲线运动,摄像机做直线运动
B.摄像机做匀变速运动,运动员做变加速运动
C.时间内运动员的平均速度小于摄像机的平均速度
D.时刻运动员的速度等于摄像机的速度
【答案】C
【详解】A.图像只能表示直线运动的规律,则摄像机和运动员都在做直线运动,A错误;
B.运动员的图线斜率逐渐增大,速度增大,做加速运动,无法确定加速度是否变化。摄像机的图线是倾斜直线,斜率恒定,说明速度不变,做匀速直线运动,不是匀变速运动,故B错误;
C.时间内运动员的位移比摄像机的位移小,所用时间相同。根据,可知,运动员的平均速度小于摄像机的平均速度,故C正确;
D.由图像的斜率可知,时刻运动员的速度大于摄像机的速度,故D错误。
故选C。
5.如图所示,某高速列车在某段距离中做匀加速直线运动,速度由5m/s增加到10m/s时走过的位移为x。则当速度由10m/s增加到15m/s时,它走过的位移是( )
A. B. C.2x D.3x
【答案】A
【详解】由于
整理有
代入题中数据有
则当速度由10m/s增加到15m/s时,它走过的位移是
故选A。
6.某校高一物理兴趣小组进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动。图乙为该无人机某次表演过程中在竖直方向运动的v-t图像。以竖直向上为正方向,关于无人机在竖直方向的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.无人机在第3s末时的加速度为零
B.无人机在第1s末和第5s末的加速度不同
C.无人机在第2s末与第4s末时所处的高度相同
D.无人机在内的平均速度与内的平均速度相同
【答案】C
【详解】AB.根据图像的斜率表示加速度,可知无人机在第末时的加速度不为零;无人机在第末和第末的加速度大小相等,方向相同,故AB错误;
CD.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知内和内无人机的位移相同,则无人机在第末与第末时所处的高度相同,由于所用时间不相等,所以无人机在内的平均速度与内的平均速度不相等,故C正确,D错误。
故选C。
7.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,t=0时刻起开始刹车,刹车过程的位移大小x与速度大小v的关系为,下列分析正确的是( )
A.刹车过程汽车的加速度大小为8m/s2
B.汽车停止前最后1s内的位移大小为5m
C.t=0时刻汽车的速度大小为5m/s
D.刹车后3s内的位移大小为24m
【答案】A
【详解】A.由匀减速直线运动的速度位移公式
变形得
与题给表达式,对比系数
解得加速度大小,故A正确;
B.用逆向法,汽车停止前最后1s的位移等效为初速度为0的匀加速直线运动1s的位移,,故B错误;
C.对比系数
代入,解得初速度,故C错误;
D.刹车总时间
故刹车后3s的位移等于刹车总位移,即时,位移为,故D错误。
故选A。
8.甲、乙两个物体同时从同一地点出发,它们在同一直线上运动的速度图像如图所示,则( )
A.前,乙物体在前,甲物体在后;后,甲物体在前,乙物体在后
B.时甲、乙两物体相遇
C.甲物体的加速度大小大于乙物体的加速度大小
D.在相遇前,甲、乙两物体间的最远距离为20m
【答案】D
【详解】A.前,乙物体在前,甲物体在后。后一段时间内,仍然是乙物体在前,故A错误;
B.图像的面积表示位移大小,则时,乙的位移大于甲的位移,可知甲、乙两物体没有相遇,故B错误;
C.图像的斜率大小表示物体加速度的大小,根据图像可知,甲、乙两物体的加速度大小相同,故C错误;
D.时甲乙速度相等,此时相距最远,则在相遇前,甲、乙两物体的最远距离等于两图像与坐标轴围成的面积差,大小为
故D正确。
故选D。
二、多选题
9.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的( )
A.位移大小可能为3m B.位移大小可能为7m
C.加速度的大小可能为 D.加速度的大小可能为
【答案】ABD
【详解】AB.取初速度方向为正方向。当末速度与初速度同向时,由匀变速直线运动的平均速度公式得
当末速度与初速度反向时,末速度为,则
位移大小可能为或,故AB正确;
CD.末速度与初速度同向时,加速度为
末速度与初速度反向时,加速度为
加速度大小可能为或,故C错误,D正确。
故选ABD。
10.质点做直线运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在前8s内质点做匀变速直线运动 B.在0~3s内质点的位移为3m
C.2s末质点的加速度大小为 D.0~1s内与3~5s内质点的速度方向相同
【答案】BC
【详解】A.在前8s内质点的加速度不是恒定的,不是做匀变速直线运动,A错误;
B.图像与坐标轴围成的面积等于位移,可知在0~3s内质点的位移为,B正确;
C.图像的斜率等于加速度,则2s末质点的加速度大小为,C正确;
D.0~1s内速度为正,3~5s内速度为负,则0~1s内与3~5s内质点的速度方向相反,D错误。
故选BC。
11.在研究某公交车的刹车性能时,让公交车沿直线运行到最大速度后开始刹车,公交车开始刹车后位移与时间的关系满足(物理量均采用国际制单位),下列说法正确的是( )
A.公交车刹车的加速度大小为2m/s2
B.公交车运行的最大速度为4m/s
C.公交车从刹车开始10s内的位移为60m
D.公交车刹车后第1s内的平均速度为15m/s
【答案】AD
【详解】AB.根据对比可知,公交车刹车的加速度大小为a=2m/s2,运行的最大速度,即刹车的初速度v0=16m/s,A正确,B错误;
C.刹车停止时的时间
公交车从刹车开始10s内的位移即8s内的位移,C错误;
D.公交车刹车后第1s内的平均速度等于0.5s时刻的瞬时速度,则为,D正确。
故选AD。
12.甲、乙两辆汽车在同一直线上运动,从t=0时刻起同时出发,甲做初速度为0的匀加速直线运动,x—t图像如图(a)所示。乙做刹车运动,整个运动过程的x—v2图像如图(b)所示。则下列说法正确的是( )
A.甲汽车的加速度大小为4m/s2
B.乙汽车的初速度
C.经过,甲追上乙
D.甲追上乙之前两车相距最远的距离为
【答案】ABD
【详解】A.甲初速度为零,取运动方向为正,由匀变速直线运动位移公式得
由图像知时,所以
由图像知时,所以
联立得,故A正确;
B.乙刹车过程为匀变速直线运动,由速度与位移关系得
由图像读出乙开始刹车时停车时,;时,
代入上式得
解得,由图可知,
所以,故B正确;
C.乙的停车时刻由匀变速直线运动速度公式确定,代入停车条件得
解得乙在时停在处。由中同一位移方程及,,甲的位置为
乙停车后保持在处,甲追上乙需满足
解得,故C错误;
D.在乙停车前,两车的位置分别为和
两车间距为
由匀变速直线运动速度公式得,,两车相距最远时相对速度为零,因此
得,小于乙的停车时刻,代入间距方程得,故D正确。
故选ABD。
三、解答题
13.一辆汽车以v0=10m/s的速度在平直公路上匀速运动,刹车后经过2s速度变为6m/s,若将刹车过程视为匀减速直线运动,求:
(1)汽车匀减速运动的加速度;
(2)汽车前2s内通过的位移大小;
(3)从开始刹车起,汽车在6s内发生的位移大小。
【答案】(1),方向与初速度方向相反
(2)
(3)
【详解】(1)规定初速度方向为正方向,根据速度时间公式
代入数据解得加速度
加速度大小为,方向与初速度方向相反。
(2)根据匀变速直线运动的位移公式
代入数据解得前内通过的位移大小
(3)汽车速度减为零所需的时间
因为,所以汽车在前已经停止运动,其在内的位移等于内的位移。根据位移公式
代入数据解得
14.汽车以v0=20m/s的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经2秒速度变为12m/s,求:
(1)刹车过程中的加速度大小;
(2)刹车4秒末的速度大小;
(3)刹车后7秒内前进的距离。
【答案】(1)加速度大小为
(2)
(3)
【详解】(1)取初速度方向为正方向,汽车刹车后做匀减速直线运动,
根据匀变速运动的速度时间关系
可得
加速度大小为,负号表示加速度方向与初速度方向相反
(2)由速度公式
解得
(3)设汽车整个刹车过程所用时间为,末速度
由速度公式
可得,即刹车后汽车就已停止运动,
在7s内位移与5 s内位移相同,等于整个刹车过程的总位移
故
【点睛】
15.国产C919飞机在某次飞行结束后着陆,着陆过程中做匀减速直线运动,加速度大小为,飞机着陆后的前内(飞机一直在运动)位移大小为。求:
(1)飞机着陆过程中的初速度大小;
(2)飞机着陆后内的位移大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据匀变速直线运动位移公式
代入,,
解得
(2)设飞机从着陆到停止运动的总时间为,飞机停止时末速度
由
解得
说明飞机12s就已经停止运动,15s内的位移等于12s内的总位移,根据
解得总位移大小
答案第10页,共12页
2
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匀变速直线运动的位移与时间的关系
知识点一、匀变速直线运动的位移公式推导
方法一:用v-t图象推导
在匀变速直线运动中,虽然速度时刻变化,但只要时间足够小,速度的变化就非常小,在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动的公式计算位移,其误差也非常小,如图所示.
如果把每一小段△t内的运动看做匀速运动,则矩形面积之和等于各段匀速直线运动的位移,显然小于匀变速直线运动在该段时间内的位移.但时间越小,各匀速直线运动的位移和与匀变速直线运动的位移之间的差值就越小,当△t→0时,各矩形面积之和趋近于v-t图线下面的面积.可以想象,如果把整个运动过程划分得非常非常细,很多很多小矩形的面积之和就能准确代表物体的位移了,位移的大小等于图丙中梯形的面积. 这一推理及前面讲瞬时速度时,都用到无限分割逐渐逼近的方法,这是微积分原理的基本思想之一,我们要注意领会.
匀变速直线运动的v-t图象与t轴所夹面积表示t时间内的位移.此结论可推至任何直线运动.图线与时间轴间的面积表示位移,下方的面积表示负向位移,它们的代数和表示总位移,算术和表示路程.由前面的讨论可知,当时间间隔分割得足够小时,折线趋近于直线AP,设想的运动就代表了真实的运动,由此可以求出匀变速运动在时间t内的位移,它在数值上等于直线AP下方的梯形OAPQ的面积(如图丙).这个面积等于
,
即位移.
这就是匀变速直线运动的位移公式.
方法二:用公式推导
由于位移,而,
又,
故,
即.
①该式也是匀变速直线运动的基本公式,和综合应用,可以解决所有的匀变速直线运动问题.
②公式中的x、v0、a、vt都是矢量,应用时必须选取统一的方向为正方向.若选v0为正方向,则在加速运动中,a取正值,即a>0,在减速运动中,a取负值,即a<0.
知识点二、位移-时间图象(x-t图象)
1、位移-时间图象的物理意义
描述物体相对于出发点的位移随时间的变化情况。
2、位移-时间图象的理解
(1)能通过图像得出对应时刻物体所在的位置。
(2)图线的倾斜程度反映了运动的快慢。斜率越大,说明在相同时间内的位移越大,即运动越快,速度越大。
(3)图线只能描述出对于出发点的位移随时间的变化关系,不是物体的实际运动轨迹随时间的变化关系,两者不能混淆。
(4)初速度为零的匀变速直线运动的对应的x-t图象为过原点的抛物线的一部分。
知识点三、x-t图象与v-t图象的比较
图甲、乙两图以及下表是形状一样的图线在图象与图象中的比较.
图
图
①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v)
①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
②表示物体静止
②表示物体做匀速直线运动
③表示物体静止在原点O
③表示物体静止
④表示物体向反方向做匀速直线运动;初位置为
④表示物体做匀减速直线运动,初速度为
⑤交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位置
⑤交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度
⑥时间内物体位移为
⑥时刻物体速度为(图中阴影部分面积表示质点在0~时间内的位移)
知识点四、运用图象要注意问题
1.首先明确所给的图象是什么图象,即认清图中横、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系。特别是那些图形相似,容易混淆的图象,更要注意区分。
2.要清楚地理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义。
(1)点:图线上的每一个点都对应研究对象的一个状态,特别注意“起点”、“终点”、“拐点”,它们往往对应一个特殊状态。
(2)线:表示研究对象的变化过程和规律,如图象中图线若为倾斜直线,则表示物体做匀变速直线运动。
(3)斜率:表示横、纵坐标轴上两物理量的比值,常有一个重要的物理量与之对应。用于定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢问题。如图象的斜率表示速度大小,图象的斜率表示加速度大小。
(4)面积:图线与坐标轴围成的面积常与某一表示过程的物理量相对应。如图象与横轴包围的“面积”大小表示位移大小。
(5)截距:表示横、纵坐标两物理量在“边界”条件下的物理量的大小。由此往往能得到一个很有意义的物理量。
知识点五、匀变速直线运动的位移与速度的关系
根据匀变速运动的基本公式
,
,
消去时间t,得.
即为匀变速直线运动的速度—位移关系.
①式是由匀变速运动的两个基本关系式推导出来的,因为不含时间,所以若所研究的问题中不涉及时间这个物理量时利用该公式可以很方便, 应优先采用.
②公式中四个矢量、、a、x也要规定统一的正方向.
例题:
一、单选题
1.质点做直线运动的位置x与时间t的关系为x=4+5t-t2(各物理量均采用国际单位制),则该质点( )
A.第1s内的位移是8m B.前2s内的平均速度是3m/s
C.运动的加速度为1m/s2 D.任意1s内的速度增量都是2m/s
2.某新能源汽车在制动测试中,以的速度匀速行驶,当系统检测到前方的障碍物后,立即以大小为的加速度制动,随后触发紧急制动,加速度大小变为,则汽车的总制动距离为( )
A. B. C. D.
3.一辆汽车以速度在水平道路上匀速运动,驾驶员发现前方路面有故障,开始刹车,经过时间后恰好停止运动成功避障。刹车过程汽车的运动可以看作匀减速直线运动,有关汽车的刹车过程,下列说法正确的是( )
A.汽车的加速度大小 B.汽车滑行的位移
C.刹车第1s内汽车的平均速度为10m/s D.汽车在第5s内通过的位移为50m
4.北京冬奥会,超高速4K轨道摄像机系统“猎豹”首次亮相就惊艳无比,因为它紧跟在400m跑道上风驰电掣般飞奔的运动员们,一举一动均逃不出“猎豹”的眼睛。某段比赛的过程中,摄像机和运动员的位移随时间变化的图像如图,下列说法正确的是( )
A.运动员做曲线运动,摄像机做直线运动
B.摄像机做匀变速运动,运动员做变加速运动
C.时间内运动员的平均速度小于摄像机的平均速度
D.时刻运动员的速度等于摄像机的速度
5.如图所示,某高速列车在某段距离中做匀加速直线运动,速度由5m/s增加到10m/s时走过的位移为x。则当速度由10m/s增加到15m/s时,它走过的位移是( )
A. B. C.2x D.3x
6.某校高一物理兴趣小组进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动。图乙为该无人机某次表演过程中在竖直方向运动的v-t图像。以竖直向上为正方向,关于无人机在竖直方向的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.无人机在第3s末时的加速度为零
B.无人机在第1s末和第5s末的加速度不同
C.无人机在第2s末与第4s末时所处的高度相同
D.无人机在内的平均速度与内的平均速度相同
7.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,t=0时刻起开始刹车,刹车过程的位移大小x与速度大小v的关系为,下列分析正确的是( )
A.刹车过程汽车的加速度大小为8m/s2
B.汽车停止前最后1s内的位移大小为5m
C.t=0时刻汽车的速度大小为5m/s
D.刹车后3s内的位移大小为24m
8.甲、乙两个物体同时从同一地点出发,它们在同一直线上运动的速度图像如图所示,则( )
A.前,乙物体在前,甲物体在后;后,甲物体在前,乙物体在后
B.时甲、乙两物体相遇
C.甲物体的加速度大小大于乙物体的加速度大小
D.在相遇前,甲、乙两物体间的最远距离为20m
二、多选题
9.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的( )
A.位移大小可能为3m B.位移大小可能为7m
C.加速度的大小可能为 D.加速度的大小可能为
10.质点做直线运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在前8s内质点做匀变速直线运动 B.在0~3s内质点的位移为3m
C.2s末质点的加速度大小为 D.0~1s内与3~5s内质点的速度方向相同
11.在研究某公交车的刹车性能时,让公交车沿直线运行到最大速度后开始刹车,公交车开始刹车后位移与时间的关系满足(物理量均采用国际制单位),下列说法正确的是( )
A.公交车刹车的加速度大小为2m/s2
B.公交车运行的最大速度为4m/s
C.公交车从刹车开始10s内的位移为60m
D.公交车刹车后第1s内的平均速度为15m/s
12.甲、乙两辆汽车在同一直线上运动,从t=0时刻起同时出发,甲做初速度为0的匀加速直线运动,x—t图像如图(a)所示。乙做刹车运动,整个运动过程的x—v2图像如图(b)所示。则下列说法正确的是( )
A.甲汽车的加速度大小为4m/s2
B.乙汽车的初速度
C.经过,甲追上乙
D.甲追上乙之前两车相距最远的距离为
三、解答题
13.一辆汽车以v0=10m/s的速度在平直公路上匀速运动,刹车后经过2s速度变为6m/s,若将刹车过程视为匀减速直线运动,求:
(1)汽车匀减速运动的加速度;
(2)汽车前2s内通过的位移大小;
(3)从开始刹车起,汽车在6s内发生的位移大小。
14.汽车以v0=20m/s的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经2秒速度变为12m/s,求:
(1)刹车过程中的加速度大小;
(2)刹车4秒末的速度大小;
(3)刹车后7秒内前进的距离。
15.国产C919飞机在某次飞行结束后着陆,着陆过程中做匀减速直线运动,加速度大小为,飞机着陆后的前内(飞机一直在运动)位移大小为。求:
(1)飞机着陆过程中的初速度大小;
(2)飞机着陆后内的位移大小。
答案第10页,共12页
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