内容正文:
第1节 速度变化规律 同步作业
一、选择题:
考点一 匀变速直线运动的特点
1.在匀变速直线运动中,下列说法正确的是( )。
A.相同时间内位移的变化量相同
B.相同时间内速度的变化量相同
C.相同时间内速率变化量相同
D.相同位移内速度变化量相同
2.关于匀变速直线运动规律,下面结论正确的是( )
A.加速度为正,一定是匀加速直线运动
B.加速度为负,一定是匀减速直线运动
C.初速度为正,一定是匀加速直线运动
D.初速度为负,可能是匀加速直线运动
3.(多选)如图所示是堆积在一起的圆木堆,有人运用类比的方法,用此图帮助理解匀变速直线运动,下列说法正确的是( )。
A.每一层圆木的根数类比于位移大小
B.每一层圆木的根数类比于速度大小
C.相邻两层圆木的差值类比于速度大小
D.相邻两层圆木的差值类比于加速度大小
4.(多选)关于匀变速直线运动的速度和加速度方向,下列说法正确的是( )。
A.匀加速直线运动,速度和加速度方向相同
B.选定正方向后,匀加速运动的加速度一定是正值
C.物体向北做匀减速运动,其加速度可以向北
D.以初速度方向为正方向,则匀加速直线运动的加速度一定为正值
考点二 匀变速直线运动的速度---时间关系
5.物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是
8 m/s,则下列结论正确的是 ( )
A.物体零时刻的速度是3 m/s
B.物体的加速度是2 m/s2
C.任何1 s内的速度变化都是3 m/s
D.每1 s初的速度比前1 s末的速度大2 m/s
6.一物体做匀变速直线运动,初速度大小为15 m/s,方向向东,第5 s末的速度大小为10 m/s,方向向西,则物体开始向西运动的时刻为( )
A.第2 s末 B.第3 s末
C.第5 s末 D.第6 s末
7.核潜艇是战略核威慑手段之一,我国自主研制的“094A”核潜艇在世界上处于比较领先的地位。如图所示,在某次实战训练中潜艇遇到情况需要紧急下潜,假设在某段时间内可视为匀减速下潜,若在这段时间内5 s末的速度比2 s末的速度小3 m/s,则“094A”潜艇在该段时间内的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.1.5 m/s2
C.2 m/s2 D.3 m/s2
8.由于发射卫星耗资巨大,还要耗费大量燃料推动沉重的金属物体在地球大气中飞行.科学家正在研发一种解决方案,利用一架喷气式飞机发射一个高效的小型推进系统,把卫星送入近地轨道.已知卫星必须达到8 000 m/s才能达到预定轨道,发射时喷气式飞机运行了16.7 min.则喷气式飞机的加速度为( )
A.6 m/s2 B.8 m/s2
C.10 m/s2 D.12 m/s2
9.(多选)a、b两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同而加速度相同,则在运动过程
中 ( )
A.a、b的速度之差保持不变
B.a、b的速度之差与时间成正比
C.a、b的速度之和与时间成正比
D.a、b的速度之和与时间成线性关系
考点三 v-t图象
10.下列作直线运动的v-t图象中,表示质点作匀变速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
11.(多选)下列四幅图中,可以表示匀变速运动的是( )
A. B. C. D.
12.(多选)做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的速度如图所示,下列结论正确的是 ( )
A.t1、t3两时刻速度相同
B.t1、t3两时刻加速度相同
C.t1、t3两时刻加速度等值反向
D.若t2=2t1,则可以求出物体的初速度为8 m/s
二.计算题:(计算要有必要的文字说明和解题步骤,有数值的要注明单位)
13.如图所示,卡车原来以10 m/s的速度匀速在平直的公路上行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进。当车减速到2 m/s时,交通灯变为绿灯,司机立即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来的速度共用了12 s。求:
(1)减速与加速过程中的加速度大小。
(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度大小。
参考答案:
1.答案: B【解析】匀变速直线运动加速度恒定,在相同的时间内速度的变化量相同,故B正确。
2.【答案】D【解析】加速度与初速度方向相同,且加速度不变时,物体做匀加速直线运动;加速度与初速度方向相反,且加速度不变时,物体做匀减速直线运动,加速度为正,速度可能为正,也可能为负,即物体可能做加速运动,也可能做减速运动,A错误,同理可判断B、C错误,D正确.
3.答案: BD【解析】判断物体做匀变速运动的特点,要紧抓速度和加速度的关系,因为无论是加速运动,还是减速运动,物体的位移总是不断增大的,所以应该用每一层的圆木根数表示速度大小,用相邻两层圆木的差值表示加速度大小。
4.答案: AD【解析】匀加速运动,速度是不断增大的,其加速度方向必须与速度方向相同,A正确;物体做什么性质的运动,与选取的正方向无关,加速运动的加速度可以取负值,表示加速度方向和速度方向与选定的正方向相反,B错误,D正确;C选项中加速度方向向南,C错误。
5.答案: B【解析】物体的加速度a== m/s2=2 m/s2,零时刻速度为v0,则由v1=v0+at1得v0=v1-at1=(6-2×1) m/s=4 m/s,因此选项A错误、B正确;由Δv=at可得任何1 s内的速度变化均为2 m/s,故选项C错误;每1 s初与前1 s末是同一个时刻,速度相同,因此选项D错误。
6.答案: B【解析】规定初速度的方向为正方向,物体的加速度为
a== m/s2=-5 m/s2,则物体速度减为零的时间为
t′== s=3 s,可知物体开始向西运动时刻为第3 s末,选项B正确.
7.答案: A【解析】选取潜艇匀减速下潜过程为研究对象,2 s末的速度为初速度v0 ,5 s末的速度为末速度vt, 由vt=v0+at得,a==-=-1 m/s2,A正确,B、C、D错误。
8.答案: B【解析】根据公式v=at可得,加速度为a== m/s2≈8 m/s2,选项B正确.
9.答案: AD 【解析】设a、b两个物体的初速度分别为v1和v2,由速度公式v=v0+at可得t时刻a、b两物体的速度分别为:va=v1+at,vb=v2+at,
两速度之差va-vb=v1-v2,由此可知,va-vb与时间无关,保持不变,A正确,B错误;两速度之和va+vb=v1+v2+2at,与时间成线性关系,由于v1+v2≠0,并非与时间成正比,C错误,D正确。
10.答案: C【解析】A. 由图知,质点的速度保持不变,说明质点作匀速直线运动。故A错误;B. 前一段,质点的速度均匀减小;后一段,质点的速度均匀增大,加速度发生变化,质点不做匀加速直线运动。故B错误;
C. 质点的速度均匀变化,加速度保持不变,质点作匀变速直线运动。故C正确;
D,由速度图象的斜率等于加速度可知,质点做加速度增大的变加速运动。故D错误。
11.答案: ACD【解析】依据匀变速的特点,加速度不变,故ACD正确,B错误.
12.答案: BD【解析】由题图知,t1、t3时刻的速度大小相同,但方向相反,A项错误;t1、t3时刻图线斜率相同,加速度相同,B项正确,C项错误;若t2=2t1,由于v-t图线为直线,所以Δt1和Δt2时间内速度的变化量Δv1=Δv2=-4 m/s,可得v0=8 m/s,D项正确。
13.答案:(1)1 m/s2 2 m/s2 (2)8 m/s 6 m/s
【解析】(1)卡车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如图所示。
设卡车从A点开始减速,则vA=10 m/s,用t1时间到达B点,从B点又开始加速经过时间t2到达C点,则
vB=2 m/s,vC=10 m/s,且t2=,t1+t2=12 s。可得t1=8 s,t2=4 s,
由vt=v0+at得,
在AB段vB=vA+a1t1, ①
在BC段vC=vB+a2t2, ②
联立①②两式,代入数据得
a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2。
(2)开始刹车后2 s末的速度为v1=vA+a1t=10 m/s-1×2 m/s=8 m/s
10 s末的速度为v2=vB+a2t′=2 m/s+2×2 m/s=6 m/s。
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