内容正文:
2026年9月24日匀变速直线运动规律
一、单选题
1.如图所示,
一辆汽车沿平直公路运动,从某时刻开始计时,汽车在计时开始后每一秒内前进的距离分别是
9m、7m、5m、3m、1m,在第5s末时停下。下列说法正确的是()
mm需
。
77
m济m
9m
7m
5m
3m1m
A.该汽车一定做匀变速直线运动
B.该汽车在2s初到3s末的位移是5m
C.该汽车在第二个2s内的平均速度为4m/s
D.该汽车在第2s末的瞬时速度为6m/s
2.某质点做直线运动,位移与运动速率的倒数二的关系如图,关于质点运动的下列说法正确的是()
个x/m
A
B
/(sm)
A.质点做匀加速直线运动
B.图线斜率等于质点运动的加速度
C.四边形AABB面积可表示质点从A到A过程的时间
D.四边形BB'CC面积可表示质点从A到A过程的时间
3.一辆货车和一辆小轿车以相同的速度在同一条平直公路上运动,货车在小轿车前方X处。货车遇紧急情况突
然刹车,小轿车司机经1.5s的反应时间开始刹车,两车的v-t图像如图所示。下列说法正确的是()
v/(ms)
小
1.5
3.547s
A.货车和小轿车刹车的加速度之比为7:8
B.若两车未相撞,t=3.5s时两车相距最近
C.若两车未相撞,0~4s,货车和小轿车的位移之比为4:5
D.若两车刚好不相撞,则x,=10m
1/6
4.一辆汽车在平直的路面上向右做匀变速直线运动,经过一段时间后速度方向仍然向右,则下列说法正确的是
()
A.前一半时间的位移一定小于后一半时间的位移
B.前一半位移所用的时间一定大于后一半位移所用的时间
C.时间中点的瞬时速度一定大于位移中点的瞬时速度
D.时间中点的瞬时速度一定等于这段时间的平均速度
5.长为400m的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为80/s,要通过前方一长为2km的隧道,当列车的任
一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过40/s,列车通过隧道后匀加速至正常行驶速率。己知列车加速
和减速时加速度的大小均为1/s2,则列车因通过隧道而延迟的时间为()
A.130s
B.140s
C.45s
D.50s
6.高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长均为1,动车进站时做匀减速直线运动。
站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车
厢最前端),如图所示,则()
2四m今54321
777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777
A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为3t
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度
21
21
C.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度
十
D.动车的加速度大小
7.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两
车运动的v-t图中,直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20s的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列
说法正确的是()
↑vm·s)
10kb(乙)
a(甲)
51015207s
A.在0~10s内两车逐渐靠近
B.在10~20s内两车逐渐远离
C.在t=10s时两车在公路上相遇
D.在5~15s内两车的位移大小相等
2/6
8.在平直的高速公路上匀速行驶的汽车,因遭遇险情而紧急刹车。从司机发现险情到刹车系统稳定工作后直至
汽车停止,汽车运动的-t图像如图所示,下列说法正确的是()
Av/(m.s)
30
0.81.3
4.8t/s
A.汽车匀速行驶的速度为106km/h
B.在0.8s1.3s时间内,汽车做匀减速运动
C.在1.3s4.8s时间内,汽车的加速度大小为8m/s2
D.从发现险情到汽车停止,汽车运动的距离为8O
二、多选题
9.一个物体做匀加速直线运动,在第1个2s内的位移为10m,在第3个2s内的位移为14m,可知()
A.物体的加速度的大小为0.5m/s2
B.物体初速度大小为4m/s
C.物体在第2个2s内的平均速度为6/s
D.物体在第1个2s末的速度大小为5m/s
10.如图所示分别为物体甲的x-t图像和物体乙的V-t图像,两物体的运动情况是()
◆x/m
个/(ms)
)
0
s
6 t/s
A.甲在整个t=6s时间内往返运动,平均速度为零
B.乙在整个t=6$时间内运动方向一直不变,平均速度为零
C.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m
D.乙在t=3s时间内运动方向改变,6S内它通过的总位移大小为0
11.动物横穿公路是公路交通管理中的一个难题,若在人烟稀少的公路上行驶,驾驶员会偶尔遇到动物过公路。
如图所示,一辆货车正以某一速度匀速行驶,驾驶员突然发现正前方63m处有动物停在路上,立即刹车,刹车
后做匀减速直线运动。已知刹车后第1个2s内的位移是24m,第4个2s内的位移是1m。下列说法中正确的是
3/6
A.货车在刹车后8s前速度减为零
B.货车刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为4m/s2
C.货车刹车前匀速行驶的速度大小为14m/s
D.货车会撞上动物
12.一架无人机从悬停状态开始竖直向上做直线运动,其加速度α随时间t变化的关系图像如图所示,关于该无
人机在0~6s内的运动情况,下列说法正确的是()
4a/(m.s)
→t/s
0
41
6
A.第2s末无人机的速度大小为1m/s
B.3s~4s内无人机向下运动了0.5m
C.4s~5s内无人机向下运动
D.第6s末无人机的速度大小为0
三、实验题
13.用如图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。
受。计时器
挡光片
光电门
滑块
滑轮
气垫导轨
槽码
甲
(1)实验的主要步骤:
①用游标卡尺测量出挡光片的宽度d=6.60mm。
②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离X。
③滑块从A点静止释放(已知槽码落地前挡光片己通过光电门)。
④读出挡光片通过光电门所用的时间t。
4/6
⑤改变光电门的位置,滑块每次都从A点静止释放,测量相应的x值并读出对应的t值。
(2)根据实验测得的数据,以x为横坐标,之为纵坐标,在坐标纸中作出之一x图线如图乙所示,求得该图线
的斜率k=m1s2,由此进一步求得滑块的加速度大小a=ms2。(计算结果均保留3位有效数
字)
2/(×104s)
T
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
0
0.20.30.40.50.60.7x/m
乙
四、解答题
14.某人在一公交车后方距观后镜的距离L=97m处,突然公交车由静止开始以a=1ms的加速度做匀加速直
线运动,经△t=1$后人以某一速度匀速追赶公交车(忽略人的加速过程),司机通过观后镜能看到后方的最远
距离l=80m,并且人要在观后镜中至少出现2s司机才能发现。
(1)若人以v人=6m/s的速度匀速追赶,求人距观后镜的最小距离xmin:
(2)求人要能被司机发现,人匀速追赶公交车的最小速度Vmin。
15.为检测某新能源汽车的刹车性能,在平直公路上,某一辆新能源汽车以20/s的速度匀速行驶,某一时刻
司机踩下制动器后汽车开始做匀减速直线运动,在2s内前进36。求:
(1)开始制动后汽车做匀减速直线运动的加速度大小:
(2)开始制动后2s末汽车的速度大小:
(3)开始制动后12s内汽车行驶的距离。
16.国庆放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费站窗口前
x,=9m区间的速度不超过V,=6m/s。现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以V甲=24m/s和
5/6
V2=30m/s的速度匀速行驶,甲车在前,乙车在后。甲车司机发现正前方收费站,开始以大小为a0=3m/s
的加速度匀减速刹车。
(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章?
(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9m处的速度恰好为V,=6m/s,乙车司机在发现甲车刹车时经
。=0.5s的反应时间后,开始以大小为。2=6m15的加速度匀减速利车。为避免两车相撞,且乙车在收费站窗
口前9m区不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远?
17.ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图汽车以15ms的速度行驶,如果过人工收费通道,需
要在收费站中心线处减速至0,经过20s缴费后,再加速至15m/s行驶:如果过ETC通道,需要在中心线前方
10m处减速至5m/s,匀速到达中心线后,再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1ms2。
(1)汽车过人工收费通道,从收费前减速开始。到收费后加速结束,总共通过的路程和所需的时间是多少:
(2)如果过ETC通道,比通过人工收费通道节约多少时间。
收费站中心线
10m
15m/s→
匀速行驶区间
ETC通道
15m/s→
人工收费通道
66
2026年9月24日匀变速直线运动规律
1.【答案】C
【详解】A.匀变速直线运动要求任意连续相等时间内位移差恒定,加速度任意时刻不变,本题仅给出每秒内的位移差恒定,无法确定运动过程中加速度始终不变,因此不能说明汽车一定做匀变速直线运动,A错误。
B.2s初是时刻,3s末是时刻,这段时间的位移等于第2s位移加第3s位移,即
故B错误;
C.第二个2s内指到,总位移为
总时间,平均速度
故C正确;
D.只有匀变速直线运动才能用“中间时刻瞬时速度等于这段平均速度”得到瞬时速度,本题汽车不一定是匀变速运动,无法确定第2s末瞬时速度一定为6m/s,故D错误;
故选C。
2.【答案】C
【详解】A.由题中图线可知,x与v的乘积为常量,随着位移x增加,速度v减小,质点做减速直线运动,故A错误;
B.图线斜率为
故B错误;
CD.由于三角形OAB的面积为
可知S1体现了从O到A所用的时间,同理,从O到A′所用的时间可表示为
所以四边形AA′B′B的面积可体现质点从A到A′所用的时间,故C正确,D错误。
故选C。
3.【答案】C
【详解】A.小轿车加速度大小为
货车加速度大小为
则货车和小轿车加速度大小之比为1:2,故A错误;
B.若两车未相撞,则当两车速度相等时相距最近,可知该时刻在时刻之前,选项B错误;
CD.全程小轿车位移为
货车位移为
若两车未相撞,则从t=0时刻到停止运动,货车和小轿车的位移大小之比为4:5,全过程小轿车比位移多跑了10m,两车刚好不相撞,要保证速度相等时刚好不相撞,速度相等后,货车位移大于小轿车,故两车刚好不相撞,则有,故C正确,D错误;
故选C。
4.【答案】D
【详解】A.汽车在平直的路面上向右做匀变速直线运动,若做匀加速直线运动,则前一半时间的位移一定小于后一半时间的位移,若做匀减速直线运动,则前一半时间的位移一定大于后一半时间的位移,故A错误;
B.汽车在平直的路面上向右做匀变速直线运动,若做匀加速直线运动,则前一半位移所用的时间一定大于后一半位移所用的时间,若做匀减速直线运动,则前一半位移所用的时间一定小于后一半位移所用的时间,故B错误;
C.汽车在平直的路面.上向右做匀变速直线运动,时间中点的瞬时速度一定小于位移中点的瞬时速度,故C错误;
D.汽车在平直的路面上向右做匀变速直线运动,时间中点的瞬时速度一定等于这段时间的平均速度,故D正确。
故选D。
5.【答案】D
【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v,则列车进隧道前必须减速到v,则有
v = v0 - at1
解得
在隧道内匀速有
列车尾部出隧道后立即加速到v0,有
v0 = v + at3
解得
列车从减速开始至回到正常行驶速率
列车未通过隧道经过相同位移所需时间
则列车因通过隧道而延迟的时间为
故选D。
6.【答案】B
【详解】A.根据逆向思维,动车反向做初速度为0的匀加速运动,站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,则
动车第一节车厢前端从经过5号旅客到停下,位移为4l,时间为t5,则
解得
故A错误;
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为
故B正确;
C.根据逆向思维,1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为v5,则
解得
故C错误;
D.根据逆向思维,动车加速度
故D错误。
故选B。
7.【答案】D
【详解】A.在内,乙车速度大于甲车,两车逐渐远离,A错误;
B.在内,乙车速度小于甲车,两车逐渐靠近,B错误;
C.在时,两车速度相等,相距最远,C错误;
D.图像面积表示位移,所以在内两车的位移大小相等,D正确。
故选D。
8.【答案】C
【详解】A.可知,匀速行驶的速度为
A错误;
B.v-t图像的斜率表示加速度,在0.8s~1.3s时间内,斜率在增大,所以不是匀减速运动,B错误;
C.。v-t图像的斜率表示加速度,在1.3s~4.8s时间内,斜率不变,汽车做匀减速直线运动,加速度大小为
C正确;
D.v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移,由几何关系可得,位移大于80m,D错误。
故选C。
9.【答案】AC
【详解】A.根据逐差公式可得,物体的加速度的大小为
故A正确;
B.根据匀加速直线运动的位移公式有
解得,物体初速度大小为
故B错误;
C.根据逐差公式有
则物体在第2个2s内的位移为
则物体在第2个2s内的平均速度为
故C正确;
D.物体在第1个2s末的速度大小为
故D错误。
故选AC。
10.【答案】CD
【详解】AC.根据x-t图像的斜率表示速度,知物体甲在整个t=6s时间内一直向正方向运动,通过的位移为
x=2m-(-2m)=4m
它的平均速度大小为
m/s
故A错误,C正确;
BD.物体乙在前3s内沿负方向运动,后3s内沿正方向,时间内运动方向改变,根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知,物体乙在整个t=6s时间内通过的位移为0,则平均速度为0,故B错误,D正确;
故选CD。
11.【答案】AC
【详解】A.假设货车内一直做匀减速直线运动,根据
得
根据
得初速度为
速度减为零的时间为
可知货车在前速度减为零,A正确;
BC.设货车的加速度为,根据
得
货车速度减为零的时间为
采用逆向思维,最后内的位移为
联立解得,,故B错误,C正确;
D.货车刹车到停止的距离
可知货车不会撞上动物,D错误。
故选AC。
12.【答案】CD
【详解】AD.根据图像面积表示速度变化量,由图可知,内速度变化量为
同理可得内速度变化量为
由于无人机的初速度大小为0,则第2s末无人机的速度大小为,第6s末无人机的速度大小为0,故A错误,D正确;
BC.同理可得内速度变化量为
即第末,无人机的速度为,由图可知,无人机在内做加速度大小为的匀减速直线运动,末速度减小到0,开始向下运动,则内运动的位移为
方向向上,故B错误,C正确。
故选CD。
13.【答案】
【详解】[1]选取图乙中的两点、,该图线的斜率
[2]滑块通过光电门时的速度
由可得
则有
代入数据解得滑块的加速度
14.【答案】(1);(2)
【详解】(1)当公交车速度等于时,人距观后镜的距离最小,设两者距离最小时公交车运动的时间为t,即
解得
则人的位移为
此时车的位移
则人距观后镜的最小距离为
(2)人在观后镜刚好出现2s的临界情况,设两者距离最小时(此时车和人速度相等)公交车运动的时间为,那么对应的人在观后镜出现的时间间隔为到,也就是说在瞬间人和观后镜相距恰好为l,即
时,车的位移为
人的位移为
两车位移满足
以上各式联立,解得
15.【答案】(1)2m/s²
(2)16m/s
(3)100m
【详解】(1)设汽车做匀减速直线运动的加速度大小为,已知汽车内前进,其初速度为,根据位移时间关系有
其中
解得
(2)根据速度时间关系,可知末汽车的速度大小为
(3)汽车从开始刹车到停下来所需时间为
故内汽车行驶的距离为
16.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由
得甲车减速到所需的时间
这段时间汽车的位移为
解得
故
即甲车司机需在离收费站窗口至少处开始刹车才不违章。
(2)设甲刹车后经时间,甲乙两车速度相同,由运动学公式:
代入数据解得
相同的速度
此时还未到收费站窗口前区;在此过程中,乙的位移为
代入数据解得
甲的位移为
代入数据解得
在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距
17.【答案】(1);;(2)
【详解】(1)汽车进入人工收费通道,减速到0所用的时间为
加速到原来速度所用的时间为
汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共所用时间为
汽车过人工收费通道,从收费前减速到速度减为0通过的位移为
汽车缴费后再加速至通过的位移为
则汽车从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程为
(2)汽车通过ETC通道时,速度减速至所用时间为
减速过程通过的位移为
以通过位移所用时间为
从加速至所用时间为
加速过程通过的位移为
以上三个过程汽车通过的位移一共为
过ETC通道时补上的匀速运动时间为
可知汽车通过ETC通道时,通过路程为所用的总时间为
汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间为
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2026年9月24日匀变速直线运动规律
一、单选题
1.如图所示,一辆汽车沿平直公路运动,从某时刻开始计时,汽车在计时开始后每一秒内前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m,在第5s末时停下。下列说法正确的是( )
A.该汽车一定做匀变速直线运动
B.该汽车在2s初到3s末的位移是5m
C.该汽车在第二个2s内的平均速度为4m/s
D.该汽车在第2s末的瞬时速度为6m/s
【答案】C
【详解】A.匀变速直线运动要求任意连续相等时间内位移差恒定,加速度任意时刻不变,本题仅给出每秒内的位移差恒定,无法确定运动过程中加速度始终不变,因此不能说明汽车一定做匀变速直线运动,A错误。
B.2s初是时刻,3s末是时刻,这段时间的位移等于第2s位移加第3s位移,即
故B错误;
C.第二个2s内指到,总位移为
总时间,平均速度
故C正确;
D.只有匀变速直线运动才能用“中间时刻瞬时速度等于这段平均速度”得到瞬时速度,本题汽车不一定是匀变速运动,无法确定第2s末瞬时速度一定为6m/s,故D错误;
故选C。
2.某质点做直线运动,位移与运动速率的倒数的关系如图,关于质点运动的下列说法正确的是( )
A.质点做匀加速直线运动
B.图线斜率等于质点运动的加速度
C.四边形AA′B′B面积可表示质点从A到A′过程的时间
D.四边形BB′C′C面积可表示质点从A到A′过程的时间
【答案】C
【详解】A.由题中图线可知,x与v的乘积为常量,随着位移x增加,速度v减小,质点做减速直线运动,故A错误;
B.图线斜率为
故B错误;
CD.由于三角形OAB的面积为
可知S1体现了从O到A所用的时间,同理,从O到A′所用的时间可表示为
所以四边形AA′B′B的面积可体现质点从A到A′所用的时间,故C正确,D错误。
故选C。
3.一辆货车和一辆小轿车以相同的速度在同一条平直公路上运动,货车在小轿车前方处。货车遇紧急情况突然刹车,小轿车司机经的反应时间开始刹车,两车的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.货车和小轿车刹车的加速度之比为
B.若两车未相撞,时两车相距最近
C.若两车未相撞,,货车和小轿车的位移之比为
D.若两车刚好不相撞,则m
【答案】C
【详解】A.小轿车加速度大小为
货车加速度大小为
则货车和小轿车加速度大小之比为1:2,故A错误;
B.若两车未相撞,则当两车速度相等时相距最近,可知该时刻在时刻之前,选项B错误;
CD.全程小轿车位移为
货车位移为
若两车未相撞,则从t=0时刻到停止运动,货车和小轿车的位移大小之比为4:5,全过程小轿车比位移多跑了10m,两车刚好不相撞,要保证速度相等时刚好不相撞,速度相等后,货车位移大于小轿车,故两车刚好不相撞,则有,故C正确,D错误;
故选C。
4.一辆汽车在平直的路面上向右做匀变速直线运动,经过一段时间后速度方向仍然向右,则下列说法正确的是( )
A.前一半时间的位移一定小于后一半时间的位移
B.前一半位移所用的时间一定大于后一半位移所用的时间
C.时间中点的瞬时速度一定大于位移中点的瞬时速度
D.时间中点的瞬时速度一定等于这段时间的平均速度
【答案】D
【详解】A.汽车在平直的路面上向右做匀变速直线运动,若做匀加速直线运动,则前一半时间的位移一定小于后一半时间的位移,若做匀减速直线运动,则前一半时间的位移一定大于后一半时间的位移,故A错误;
B.汽车在平直的路面上向右做匀变速直线运动,若做匀加速直线运动,则前一半位移所用的时间一定大于后一半位移所用的时间,若做匀减速直线运动,则前一半位移所用的时间一定小于后一半位移所用的时间,故B错误;
C.汽车在平直的路面.上向右做匀变速直线运动,时间中点的瞬时速度一定小于位移中点的瞬时速度,故C错误;
D.汽车在平直的路面上向右做匀变速直线运动,时间中点的瞬时速度一定等于这段时间的平均速度,故D正确。
故选D。
5.长为400m的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为80m/s,要通过前方一长为2km的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过40m/s,列车通过隧道后匀加速至正常行驶速率。已知列车加速和减速时加速度的大小均为1m/s2,则列车因通过隧道而延迟的时间为( )
A.130s B.140s C.45s D.50s
【答案】D
【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v,则列车进隧道前必须减速到v,则有
v = v0 - at1
解得
在隧道内匀速有
列车尾部出隧道后立即加速到v0,有
v0 = v + at3
解得
列车从减速开始至回到正常行驶速率
列车未通过隧道经过相同位移所需时间
则列车因通过隧道而延迟的时间为
故选D。
6.高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长均为l,动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则( )
A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度
C.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度
D.动车的加速度大小
【答案】B
【详解】A.根据逆向思维,动车反向做初速度为0的匀加速运动,站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,则
动车第一节车厢前端从经过5号旅客到停下,位移为4l,时间为t5,则
解得
故A错误;
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为
故B正确;
C.根据逆向思维,1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为v5,则
解得
故C错误;
D.根据逆向思维,动车加速度
故D错误。
故选B。
7.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的图中,直线分别描述了甲、乙两车在的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )
A.在内两车逐渐靠近 B.在内两车逐渐远离
C.在时两车在公路上相遇 D.在内两车的位移大小相等
【答案】D
【详解】A.在内,乙车速度大于甲车,两车逐渐远离,A错误;
B.在内,乙车速度小于甲车,两车逐渐靠近,B错误;
C.在时,两车速度相等,相距最远,C错误;
D.图像面积表示位移,所以在内两车的位移大小相等,D正确。
故选D。
8.在平直的高速公路上匀速行驶的汽车,因遭遇险情而紧急刹车。从司机发现险情到刹车系统稳定工作后直至汽车停止,汽车运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车匀速行驶的速度为106km/h
B.在0.8s~1.3s时间内,汽车做匀减速运动
C.在1.3s~4.8s时间内,汽车的加速度大小为
D.从发现险情到汽车停止,汽车运动的距离为80m
【答案】C
【详解】A.可知,匀速行驶的速度为
A错误;
B.v-t图像的斜率表示加速度,在0.8s~1.3s时间内,斜率在增大,所以不是匀减速运动,B错误;
C.。v-t图像的斜率表示加速度,在1.3s~4.8s时间内,斜率不变,汽车做匀减速直线运动,加速度大小为
C正确;
D.v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移,由几何关系可得,位移大于80m,D错误。
故选C。
二、多选题
9.一个物体做匀加速直线运动,在第1个2s内的位移为10m,在第3个2s内的位移为14m,可知( )
A.物体的加速度的大小为0.5m/s2
B.物体初速度大小为4m/s
C.物体在第2个2s内的平均速度为6m/s
D.物体在第1个2s末的速度大小为5m/s
【答案】AC
【详解】A.根据逐差公式可得,物体的加速度的大小为
故A正确;
B.根据匀加速直线运动的位移公式有
解得,物体初速度大小为
故B错误;
C.根据逐差公式有
则物体在第2个2s内的位移为
则物体在第2个2s内的平均速度为
故C正确;
D.物体在第1个2s末的速度大小为
故D错误。
故选AC。
10.如图所示分别为物体甲的图像和物体乙的图像,两物体的运动情况是( )
A.甲在整个时间内往返运动,平均速度为零
B.乙在整个时间内运动方向一直不变,平均速度为零
C.甲在整个时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为
D.乙在时间内运动方向改变,内它通过的总位移大小为0
【答案】CD
【详解】AC.根据x-t图像的斜率表示速度,知物体甲在整个t=6s时间内一直向正方向运动,通过的位移为
x=2m-(-2m)=4m
它的平均速度大小为
m/s
故A错误,C正确;
BD.物体乙在前3s内沿负方向运动,后3s内沿正方向,时间内运动方向改变,根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知,物体乙在整个t=6s时间内通过的位移为0,则平均速度为0,故B错误,D正确;
故选CD。
11.动物横穿公路是公路交通管理中的一个难题,若在人烟稀少的公路上行驶,驾驶员会偶尔遇到动物过公路。如图所示,一辆货车正以某一速度匀速行驶,驾驶员突然发现正前方处有动物停在路上,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动。已知刹车后第1个2s内的位移是,第4个内的位移是。下列说法中正确的是( )
A.货车在刹车后前速度减为零
B.货车刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为
C.货车刹车前匀速行驶的速度大小为
D.货车会撞上动物
【答案】AC
【详解】A.假设货车内一直做匀减速直线运动,根据
得
根据
得初速度为
速度减为零的时间为
可知货车在前速度减为零,A正确;
BC.设货车的加速度为,根据
得
货车速度减为零的时间为
采用逆向思维,最后内的位移为
联立解得,,故B错误,C正确;
D.货车刹车到停止的距离
可知货车不会撞上动物,D错误。
故选AC。
12.一架无人机从悬停状态开始竖直向上做直线运动,其加速度a随时间t变化的关系图像如图所示,关于该无人机在内的运动情况,下列说法正确的是( )
A.第2s末无人机的速度大小为1m/s
B.内无人机向下运动了
C.内无人机向下运动
D.第6s末无人机的速度大小为0
【答案】CD
【详解】AD.根据图像面积表示速度变化量,由图可知,内速度变化量为
同理可得内速度变化量为
由于无人机的初速度大小为0,则第2s末无人机的速度大小为,第6s末无人机的速度大小为0,故A错误,D正确;
BC.同理可得内速度变化量为
即第末,无人机的速度为,由图可知,无人机在内做加速度大小为的匀减速直线运动,末速度减小到0,开始向下运动,则内运动的位移为
方向向上,故B错误,C正确。
故选CD。
三、实验题
13.用如图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。
(1)实验的主要步骤:
①用游标卡尺测量出挡光片的宽度。
②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离。
③滑块从A点静止释放(已知槽码落地前挡光片已通过光电门)。
④读出挡光片通过光电门所用的时间。
⑤改变光电门的位置,滑块每次都从A点静止释放,测量相应的x值并读出对应的值。
(2)根据实验测得的数据,以为横坐标,为纵坐标,在坐标纸中作出图线如图乙所示,求得该图线的斜率_____;由此进一步求得滑块的加速度大小_____。(计算结果均保留3位有效数字)
【答案】
【详解】[1]选取图乙中的两点、,该图线的斜率
[2]滑块通过光电门时的速度
由可得
则有
代入数据解得滑块的加速度
四、解答题
14.某人在一公交车后方距观后镜的距离处,突然公交车由静止开始以的加速度做匀加速直线运动,经后人以某一速度匀速追赶公交车(忽略人的加速过程),司机通过观后镜能看到后方的最远距离,并且人要在观后镜中至少出现2s司机才能发现。
(1)若人以的速度匀速追赶,求人距观后镜的最小距离;
(2)求人要能被司机发现,人匀速追赶公交车的最小速度。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)当公交车速度等于时,人距观后镜的距离最小,设两者距离最小时公交车运动的时间为t,即
解得
则人的位移为
此时车的位移
则人距观后镜的最小距离为
(2)人在观后镜刚好出现2s的临界情况,设两者距离最小时(此时车和人速度相等)公交车运动的时间为,那么对应的人在观后镜出现的时间间隔为到,也就是说在瞬间人和观后镜相距恰好为l,即
时,车的位移为
人的位移为
两车位移满足
以上各式联立,解得
15.为检测某新能源汽车的刹车性能,在平直公路上,某一辆新能源汽车以20m/s的速度匀速行驶,某一时刻司机踩下制动器后汽车开始做匀减速直线运动,在2s内前进36m。求:
(1)开始制动后汽车做匀减速直线运动的加速度大小;
(2)开始制动后2s末汽车的速度大小;
(3)开始制动后12s内汽车行驶的距离。
【答案】(1)2m/s²
(2)16m/s
(3)100m
【详解】(1)设汽车做匀减速直线运动的加速度大小为,已知汽车内前进,其初速度为,根据位移时间关系有
其中
解得
(2)根据速度时间关系,可知末汽车的速度大小为
(3)汽车从开始刹车到停下来所需时间为
故内汽车行驶的距离为
16.国庆放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费站窗口前区间的速度不超过。现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以和的速度匀速行驶,甲车在前,乙车在后。甲车司机发现正前方收费站,开始以大小为的加速度匀减速刹车。
(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章?
(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前处的速度恰好为,乙车司机在发现甲车刹车时经的反应时间后,开始以大小为的加速度匀减速刹车。为避免两车相撞,且乙车在收费站窗口前区不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由
得甲车减速到所需的时间
这段时间汽车的位移为
解得
故
即甲车司机需在离收费站窗口至少处开始刹车才不违章。
(2)设甲刹车后经时间,甲乙两车速度相同,由运动学公式:
代入数据解得
相同的速度
此时还未到收费站窗口前区;在此过程中,乙的位移为
代入数据解得
甲的位移为
代入数据解得
在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距
17.是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图汽车以的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过缴费后,再加速至行驶;如果过通道,需要在中心线前方处减速至,匀速到达中心线后,再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。
(1)汽车过人工收费通道,从收费前减速开始。到收费后加速结束,总共通过的路程和所需的时间是多少;
(2)如果过通道,比通过人工收费通道节约多少时间。
【答案】(1);;(2)
【详解】(1)汽车进入人工收费通道,减速到0所用的时间为
加速到原来速度所用的时间为
汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共所用时间为
汽车过人工收费通道,从收费前减速到速度减为0通过的位移为
汽车缴费后再加速至通过的位移为
则汽车从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程为
(2)汽车通过ETC通道时,速度减速至所用时间为
减速过程通过的位移为
以通过位移所用时间为
从加速至所用时间为
加速过程通过的位移为
以上三个过程汽车通过的位移一共为
过ETC通道时补上的匀速运动时间为
可知汽车通过ETC通道时,通过路程为所用的总时间为
汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间为
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