内容正文:
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.某质点做直线运动,速度随时间变化的关系式为,则下列对这个质点的运动的描述中,正确的是( )
A.初速度为 B.初速度为
C.末的瞬时速度为 D.加速度为
2.A、B两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的图像如图所示,则( )
A.0~6 s内A、B两物体的运动方向相反
B.0~6 s内A比B运动得快
C.时,A、B两物体的速度相同
D.A、B两物体都在做加速运动
3.某校高一物理兴趣小组进行了无人机飞行表演活动.如图所示,为该无人机编队某台无人机表演过程中在竖直方向运动的图像.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3 s末时的加速度为零
B.无人机在第1 s末和第5 s末的加速度不同
C.无人机在第2 s末与第4 s末时速度方向未发生改变
D.0~3 s无人机做往返运动
4.下列说法正确的是( )
A.加速度不变的运动叫匀速直线运动
B.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
D.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
5.汽车以10 m/s的速度在水平路面上匀速行驶,遇到紧急情况急踩刹车,刹车过程可看成做匀减速直线运动,加速度大小为,则汽车刹车后第3 s末、第4 s末的速度分别为( )
A.1 m/s,-2 m/s B.1m/s,0 C.19m/s,24m/s D.0,1m/s
6.某架无人机从地面上由静止起飞,以加速度竖直向上做匀加速直线运动,紧接着以大小为的加速度做匀减速直线运动,减速到0后悬停在空中。若该过程中,无人机加速运动的时间为t,则无人机运动的总时间为( )
A. B. C. D.
7.如图所示为某滑冰场的滑雪轨道,时,某滑雪运动员从倾斜直轨道AB上的A点由静止开始匀加速下滑,经过B点前后速度大小不变,之后在水平轨道BC上做匀减速直线运动,最后停在C点。若第2 s末和第6 s末速度大小均为8 m/s,第4 s末速度大小为12 m/s,则关于运动员的运动,下列说法正确的是( )
A.从A到B的加速度大小为 B.在第8 s末恰好停在C点
C.在第10 s末恰好停在C点 D.经过B点的速度大小为
8.以6m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得的与运动方向同向的加速度,经过___s后它的速度将增加到10m/s。
9.图像
匀变速直线运动的图像是一条__________的直线,如图所示,a表示__________直线运动,b表示__________直线运动。
10.速度与时间的关系
对关系式的理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v,等于物体在运动开始时刻的__________,再加上t时间内速度的__________。
11.如图所示,在一光滑斜面上,有一小球在斜面上的中间某位置以沿斜面向上运动,经到达最高点,然后又沿斜面下滑,再过到达斜面底端,已知小球在斜面上运动的加速度恒定,试求:
(1)小球运动的加速度;
(2)小球到达斜面底端的速度;
12.雨雪天气时路面湿滑,汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的图像,驾驶员的反应时间为,求:
(1)汽车在干燥路面和湿滑路面的加速度;
(2)当时,汽车在干燥路面和湿滑路面的速度。
答案以及解析
1.答案:B
解析:由题知,速度随时间变化的关系式为,根据匀变速直线运动速度—时间公式有,两式对比可得,,故A、D错误,B正确;3 s末的瞬时速度为,故C错误.
2.答案:C
解析:由图像可知,0~6 s内A、B两物体的运动方向相同,均沿正方向运动,故A错误;由图像可知,0~6 s内A的速度先小于B的速度,后大于B的速度,所以A比B先运动得慢,后运动得快,故B错误;由图像可知,时,A、B两物体的速度相同,故C正确;由图像可知,A物体在做加速运动,B物体在做减速运动,故D错误。
3.答案:C
解析:根据图像的斜率表示加速度,由题图可知,无人机在第3 s末时的图像斜率不为零,故加速度不为零,无人机在第1 s末和第5 s末的图像斜率相同,加速度相同,故A、B错误;0~3 s内速度方向为正方向,3~6 s内速度方向为负方向,故第2 s末与第4 s末时,速度方向没有发生改变,故C正确;0~3 s,速度方向为正,无人机一直沿正方向做单向直线运动,故D错误.
4.答案:C
解析:加速度不变的运动叫匀变速运动,且不一定是直线运动,而匀速直线运动是速度不变的运动,A错误。根据匀变速直线运动的速度与时间的关系式可知,速度随时间均匀变化,当时,v与t不成正比,B错误,C正确。若规定初速度的方向为正方向,匀减速直线运动的加速度方向与初速度方向相反,则加速度为负值;若规定初速度方向的反方向为正方向,匀减速直线运动的加速度方向与初速度方向相反,加速度为正值,D错误。
5.答案:B
解析:汽车的刹车时间,汽车刹车后第4 s末已经停下,速度为0;根据匀变速直线运动的速度公式,可得汽车第3 s末的速度为,故选B。
6.答案:D
解析:由题意可知,无人机加速过程的末速度与减速过程的初速度相同(点拨:“0—v—0”模型),对于无人机,加速过程有,减速过程有,解得减速时间,故无人机运动的总时间为,选D。
7.答案:CD
解析:根据题意,运动员在第2 s末和第6 s末速度大小相等,且速度大小均为8 m/s,第4 s末速度大小为12 m/s,可知第2 s末运动员处于AB段,则运动员从A到B的加速度大小为,故A错误。若运动员在第4 s末恰好经过B点,则运动员在第4 s末的速度大小应为,说明运动员第4 s末已经越过B点做减速运动了,故从第4 s末到第6 s末运动员做减速运动,加速度大小为;设运动员从第2 s末运动到B点所用时间为,从B点减速到第4 s末所用时间为,根据运动学公式有,又,解得,故运动员到达B点的时间为,运动员经过B点的速度大小为,D正确。设运动员在6 s后经过时间恰好停在C点,则有,代入数据解得,则到C点的时间为第10 s末,故C正确,B错误。
8.答案:2
解析:根据运动学公式代入数据解得
9.答案:倾斜;匀加速;匀减速
10.答案:速度;变化量
11.答案:;, 速度方向平行于斜面向下
解析:(1)设小球的加速度为a,对向上运动的过程,选取平行斜面向上的方向为正方向,则有
负号表示加速度方向平行于斜面向下。
(2)设小球到达斜面底端的速度为,选取平行于斜面向上的方向为正方向,则有
负号表示速度方向平行于斜面向下。
12.答案:(1)(2)0;7.5 m/s
解析:(1)图像的斜率表示加速度,可知汽车在干燥路面的加速度为
在湿滑路面的加速度为
(2)根据题图可知当时,汽车在干燥路面的速度为零
汽车在湿滑路面已减速运动的时间为,可得速度为
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