内容正文:
微专题1 匀变速直线运动的推论及应用
1.C 匀变速直线运动中,通过位移中点的瞬时速度为v=,所以v0=v,故选C。
2.A 在该段时间内,设该质点的初速度为v,则末速度为3v,平均速度为==,解得v=,质点的加速度为a==,A正确。
3.BD 由v-t图像可知物体做匀加速直线运动,则0~2t0内中间时刻的瞬时速度v1=,则有v1∶v2=∶v2≠1∶2,故A错误,B正确;对于初速度为0的匀加速直线运动,在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶…,由于物体的初速度不为0,所以0~t0与t0~2t0内的位移之比不等于1∶3,故C错误;根据匀变速直线运动的推论可知=,故D正确。
4.A 由匀变速直线运动的推论可知a== m/s2=0.01 m/s2,A正确。
5.D 实验时应先接通电源,后放开纸带,A错误;相邻两计数点间还有四个点未画出,所以相邻两计数点之间的时间间隔T=0.1 s,故D正确;计数点B对应的速率vB=,故B错误;根据a=,则物体运动的加速度为a=,故C错误。
6.B 根据匀变速直线运动的位移差公式有Δx=aT2=1 m,解得a=1 m/s2,在第1 s内,由运动学规律有x1=v0T+aT2,解得v0=0.5 m/s,A错误,B正确;根据运动学公式有v2=v0+a·2T=0.5 m/s+1×2 m/s=2.5 m/s,故C错误;0~4 s内的平均速度为== m/s=2.5 m/s,D错误。
7.CD 照片中各小球的位置可表示从同一位置释放的一个小球的运动情况,根据Δx=aT2有,a==,B小球速度大小为vB==,vA=vB-aT,联立解得vA=≠0,故A错误;若T=0.1 s,B小球速度大小为vB==0.75 m/s,故B错误;若T=0.1 s,所有小球加速度均为a==5 m/s2,故C正确;根据vC=vA+2aT,vD=vA+3aT,可得vA+2vD=3vC,故D正确。
8.C 由题意可知,滑块做初速度为0的匀加速直线运动,题中时刻各相邻滑块位置间距代表滑块从P点静止释放后间隔相同时间的位移,则由初速度为0的匀变速直线运动推论可得,第5个滑块刚释放时sA∶sB∶sC=3∶5∶7(易错:题图为第4个滑块释放时刻各滑块位置,所求为第5个滑块释放时刻各滑块间距的比例关系),故C正确。
9.C 匀减速运动时间为t,其中前时间内的位移为x,应用逆向思维法,将运动看作初速度为零的匀加速直线运动的逆过程,将总时间等分成4份,根据比例关系可知位移之比为1∶3∶5∶7,则有=,解得x总=,全程的平均速度为==,故选C。
方法技巧 对于末速度为零的匀减速直线运动,可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,应用比例关系,可使问题简化,同时注意初、末时刻与实际问题对应。
10.A 冰壶做匀减速运动至速度为零,采用逆向思维,把冰壶的运动看作从E到A的初速度为零的匀加速直线运动,根据比例关系有tDE∶tCD∶tBC∶tAB=1∶(-1)∶(-)∶(2-),则冰壶从A点运动到B点和从C点运动到D点的时间之比为tAB∶tCD=(2-)∶(-1),故选A。
11.C 设P点与各圆心连线分别与各圆周交于A、B、C、D四点,PQ与圆①②③交点分别为E、F、G,连接EA、FB、GC、QD,如图所示,根据相似三角形规律可知,PA∶PB∶PC∶PD=PE∶PF∶PG∶PQ=1∶2∶3∶4,可得PE=EF=FG=GQ,又小环套在光滑杆上静止下滑时做匀加速直线运动,由初速度为零的匀加速直线运动推论可知,从静止开始通过四段连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶t4=1∶(-1)∶(-)∶(2-),故C正确。
12.AD 由题意可知汽车做匀减速直线运动,到E点时速度恰好为0。利用逆向思维,汽车的运动可逆向看成初速度为0的匀加速直线运动,相邻两吊索间距离相等,设为s,则总长度为4s。根据初速度为零的匀加速直线运动推论,则汽车经过AB段、BC段、CD段、DE段所用时间之比为(-)∶(-)∶(-)∶1,汽车通过每两根相邻钢丝吊索的时间不等,根据Δv=at可知,汽车经过每两根相邻钢丝吊索的速度变化量不相同,由于通过DE段的时间为t,所以通过BC段的时间t3=(-)t,故B错误,A正确;根据v2=2ax可得,经过A、B、C、D时的速度之比为2∶∶∶1,因为通过吊索C时的瞬时速度为v,所以汽车通过A点时的速度为v,通过D点时的速度为v,故C错误,D正确。
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微专题1 匀变速直线运动的推论及应用
类型1 中间时刻速度公式与中间位置速度公式的应用
1.(2025长沙测试)滑雪者以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动,到达斜面顶端时的速度为零。已知滑雪者通过斜面中点时的速度为v,则滑雪者初速度的大小为( )
A.v B.(+1)v C.v D.v
2.(2025上海格致中学期中)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间t内位移为s,速度变为原来的3倍。该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
3.(2025山东威海期末)(多选)某物体做直线运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.v1∶v2=1∶2
B.v1=
C.0~t0与t0~2t0内的位移之比为1∶3
D.0~2t0内位移中点的瞬时速度大小为
类型2 位移差公式Δx=aT2的应用
4.(2025江苏连云港检测)一列火车正在做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,第1分钟内发现火车前进180 m,第6分钟内发现火车前进360 m,则加速度为( )
A.0.01 m/s2 B.0.05 m/s2
C.36 m/s2 D.180 m/s2
5.(2025天津河西期中)在“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz),得到如图所示的纸带。图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,相邻两个计数点间的时间间隔为T,下列表述正确的是( )
A.实验时应先放开纸带,后接通电源
B.可表示出计数点B对应的速率为
C.可表示出物体运动的加速度为
D.相邻两个计数点间的时间间隔为T=0.1 s
6.(2025沈阳实验中学期中)骑自行车的人沿着直线做匀加速运动,在第1 s、第2 s、第3 s、第4 s内,通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m,下列有关其运动的描述正确的是( )
A.他的初速度为零
B.整个过程中的加速度是1 m/s2
C.第2 s末的速度是2 m/s
D.0~4 s内的平均速度是1 m/s
7.(2025黑龙江大庆开学考)(多选)如图所示,从斜面上某一位置先后由静止释放四个小球,相邻两小球释放的时间间隔为T。某时刻拍下的照片记录了各小球的位置,测得xAB=5 cm,xBC=10 cm,xCD=15 cm。则( )
A.照片上小球A的位置,就是每个小球的释放点
B.若T=0.1 s,B小球速度大小为1.5 m/s
C.若T=0.1 s,所有小球加速度均为5 m/s2
D.若A、C、D四个小球的速度分别为vA、vC、vD,一定有vA+2vD=3vC
类型3 初速度为零的匀加速直线运动的重要比例关系
8.(2025湖南怀化期末)P点为足够长光滑斜面的顶端,相同滑块间隔相同时间从P点由静止释放,如图为第4个滑块刚好释放时各滑块的位置。当第5个滑块刚释放时,滑块3和4间、2和3间、1和2间的距离分别为sA、sB、sC,则sA∶sB∶sC等于( )
A.1∶3∶5 B.12∶22∶32
C.3∶5∶7 D.4∶9∶16
9.(2025广东汕头期中)钢架雪车运动是第十四届全国冬季运动会的项目。运动中运动员需要俯身平贴在雪橇上,以俯卧姿态滑行。若某次运动员练习结束时,恰好停在终点,且减速过程视为匀减速直线运动。若运动员匀减速运动时间为t,其中前时间内的位移为x,则全程的平均速度为( )
A. B. C. D.
10.(2025吉林测试)如图所示,一冰壶以速度v垂直进入四个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第四个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶从A点运动到B点和从C点运动到D点的时间之比为( )
A.(2-)∶(-1)
B.(2-)∶(-1)
C.(2-)∶(-1)
D.(-)∶(-1)
11.(2025山东烟台阶段检测)如图,竖直面内固定一大圆环④,小环套在光滑杆上,杆的上下两端分别固定在圆的顶点P和圆周Q点上。圆①②③④共用顶点P,半径之比为1∶2∶3∶4,它们把杆分成四段。小环从顶点P由静止开始沿杆自由下滑至Q点,则小环依次经过这四段的时间之比为( )
A.12∶6∶4∶3
B.1∶∶∶2
C.1∶(-1)∶(-)∶(2-)
D.2∶∶∶1
12.(2025四川南充期中)(多选)南充市下中坝嘉陵江大桥,如图甲所示,主桥总长为1 515米。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝吊索,每两根吊索之间距离相等,若汽车从桥上O点开始做匀减速直线运动,刚好在吊索E处停下,汽车通过吊索C时的瞬时速度为v,通过DE段的时间为t,则( )
A.汽车经过每两根相邻钢丝吊索的速度变化量不相同
B.汽车通过BC段的时间为t
C.汽车通过A点时的速度为2v
D.汽车通过D点时的速度为v
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