内容正文:
专题02 匀变速直线运动三大关系 期中专项训练 (B卷)
一、单选题
1.某地的方特欢乐世界的神州塔太空梭,让游客在急速升降中感受刺激,神州塔最大高度,太空梭上升途中会骤然停止,它的基本原理是太空梭从地面静止开始以的加速度匀加速上升,上升到离地面高度为h时即以的加速度匀减速直线运动,到达最大高度H时刚好停下,则( )
A.太空梭加速与减速阶段时间之比为
B.太空梭加速与减速阶段的平均速度大小之比为
C.太空梭的最大速度是
D.太空梭开始减速时离开地面高度为
2.一物体做匀变速直线运动的位移(x)与时间(t)的关系为x=5+3t2(公式中物理量均为国际单位),下列说法正确的是( )
A.该物体的初速度为5m/s
B.1s末的瞬时速度为6m/s
C.1s内的位移为8m
D.该物体的加速度为3m/s2
3.如图所示,两光滑斜面在B处连接,小球从A处由静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s,AB=BC设小球经过B点前后速度大小不变,则下列说法中正确的是( )
A.小球在AB,BC段的加速度大小之比为4:3
B.小球由A运动到C的过程中平均速率为2.0m/s
C.小球在AB,BC段的运动时间之比为7:4
D.小球由B运动到C的过程中平均速度大小为3.5m/s
4.在距地面高处竖直向上抛出一个小球,小球的初速度,不计小球在运动过程中的空气阻力(取),以下说法正确的是( )
A.上升过程与下降过程,小球的速度方向发生了改变,全程不是匀变速直线运动
B.小球离地面的最大高度为
C.小球从抛出到落地的总时间为
D.小球在落地时的速度为
5.质点沿x轴正方向做匀变速直线运动。时,质点经过某位置;时,质点经过坐标原点。质点运动过程中的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.时物块的位置为
B.时物块的速度为
C.时物块的速率为0
D.图中阴影部分的“面积”表示汽车在1~2s内通过的位移
6.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 mm的遮光板。滑块先后通过两个光电门,计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,测得两光电门之间的距离为80.0 cm,则滑块的加速度大小是( )
A.2 m/s2 B.5 m/s2 C.8 m/s2 D.10 m/s2
7.如图所示物体从点O出发,沿一直线做初速度为零的匀加速运动。已知通过AB、BC段时间各为1s,AB长为4.0m,BC长为6.0m,则下列说法中正确的是( )
A.它在B点的速度为4m/s
B.OA段的长度为m
C.通过OA段所需时间为1.5 s
D.它的加速度大小是3.0m/s2
8.一个物体沿直线运动,从时刻开始,的图像如图所示,图线与纵坐标交于,与横坐标交于,横坐标,下列说法正确的是( )
A.在时刻,物体运动的方向改变
B.在时刻,物体运动的加速度方向改变
C.在0到时间间隔内,物体的位移为0
D.在到时间间隔内,物体的位移为
9.一物体做匀加速直线运动,速度从2m/s增至4m/s,位移为6m,则速度增至6m/s时的位移为( )
A.8m B.12m C.16m D.24m
10.一辆汽车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶,突然发现有人横穿马路,司机紧急刹车使车做匀减速直线运动。已知汽车速度在1s内减小了6m/s,下列说法正确的是( )
A.汽车在减速过程中的加速度大小为
B.在减速行驶的全过程中,汽车的平均速度大小为6m/s
C.汽车刹车后,在3s内滑行的距离是18m
D.汽车刹车后,在2s末的速度大小为3m/s
二、多选题
11.冰壶(Crling),又称掷冰壶、冰上溜石,是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,属冬奥会比赛项目,并设有冰壶世锦赛。中国女子冰壶队于2003年成立,在2009年的女子冰壶世锦赛上战胜诸多劲旅夺冠,已成长为冰壶领域的新生力军。在某次比赛中,冰壶被投出后,如果做匀减速直线运动用时停止,最后内的位移大小为,则下列说法正确的是( )
A.冰壶的加速度大小是 B.冰壶的加速度大小是
C.冰壶第内的位移大小是 D.冰壶的初速度大小是
12.一物体以vA从A点出发做匀加速直线运动,经过时间t以速度vB到达相距s的B点,则该物体经过时间的速度和距A点处的速度大小分别是( )
A. B. C. D.
13.图示为一滑草场。某条滑道由不同倾角的上、下两段滑道组成。一载人滑草车(视为质点)从坡顶由静止开始自由下滑20s后进入下段,再经10s后恰好静止于滑道的底端。若滑草车在两段滑道交接处的速度大小相等,载人滑草车在上、下两段滑道上的运动均可认为是匀变速直线运动,则( )
A.滑草车在上、下两段滑道上运动的加速度大小之比为1∶2
B.滑草车在上、下两段滑道上运动的平均速度大小之比为2∶1
C.滑草车在上段滑道上运动时,1s末、2s末、3s末的瞬时速度大小之比为1∶2∶3
D.滑草车在下段滑道上运动时,最后2s内与最后1s内的位移大小之比为3∶1
14.某一时刻a、b两物体以不同的速度经过某一点,并沿同一方向做匀加速直线运动,已知两物体的加速度相同,则在运动过程中( )
A.a、b两物体速度之差保持不变 B.a、b两物体速度之差与时间成正比
C.a、b两物体之间的距离与时间成正比 D.a、b两物体之间的距离与时间的平方成正比
15.如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速直线运动,依次经a、b、c、d到达最高点e.已知xab=xbd=6 m,xbc=1 m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s,设小球经b、c时的速度分别为vb、vc,则( )
A.vc=3 m/s B.vb=4 m/s
C.从d到e所用时间为2 s D.de=4 m
16.新能源汽车已经走进我们的生活,逐渐为大家所青睐。新能源汽车测试性能时,位移 和时间的比值与时间t之间的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车的初速度为20m/s
B.加速过程中的加速度大小为5m/s2
C.0~4s过程中,汽车前进的距离为80m
D.若汽车正常行驶最大速度为30m/s,则从静止到最大速度需要6s
三、填空题
17.一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路旁边有与公路平行的一行电线杆,相邻电线杆间的间隔为50 m,取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时刻汽车行驶的速度大小v1=5 m/s,假设汽车的运动为匀加速直线运动,10 s末汽车恰好经过第3根电线杆,汽车继续行驶,经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为__________ m/s
18.一子弹用0.002s的时间穿过一木板,穿入时速度是800m/s,穿出速度是700m/s,则子弹穿过木板过程的加速度大小为__________m/s2;穿出的子弹还能穿过________块同样固定的木板。
四、实验题
19.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、、、、、、共个计数点。相邻两计数点之间的距离如图所示,每相邻的两个计数点之间的时间间隔为。
若认为某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,则打计数点时小车对应的速度分别为__________,__________,据此可以求出小车从打计数点到打计数点这段时间内的平均加速度___________。(结果保留三位小数)
20.某同学研究小车在光滑斜面上匀加速下滑的运动规律。先从斜面高处静止释放小车,通过位移传感器测量小车的位移s与时间t的关系。在计算机屏幕上显示图象,实验结果如图所示。根据此图象:
(1)t=0.4s末,物体与传感器间距s=______。
(2)传感器开启瞬间物体运动的速度v0=______。
(3)物体的加速度大小约为______。(结果均保留两位有效数字)
五、解答题
21.如图所示,水平面上有一小物块从a点出发,沿直线向右匀变速滑动,依次经过b、c、d,到达最远点e。已知a、d两点间的距离为,b、c两点间的距离为,b点是ad的中点,小物块经过ac和cd所用的时间均为,取水平向右为正方向,求
(1)小物块运动的加速度大小;
(2)c、e两点之间的距离;
(3)小物块在水平地面上滑行的总时间。
22.某人驾驶一辆电动自行车在平直公路上由静止开始做匀加速直线运动,到达某一速度后做匀速直线运动。已知电动自行车启动后,在第内运动的位移大小,在第内运动的位移大小,在第内运动的位移大小,求:
(1)电动自行车启动时的加速度大小;
(2)电动自行车的最大速度。
23.在抢救生命时,是在与时间赛跑。对救护车的安全性、稳定性有很高要求。东莞某医院新购入了一批救护车,该救护车最佳状态为:加速时可以在内速度由匀加速到,减速时可以在内速度由匀减速到0。
(1)求该救护车最佳状态下,做加速及减速运动的加速度大小;
(2)该救护车从静止开始以最佳状态启动,求其第1秒、第4秒的位移;
(3)假设某次为抢救病人,救护车以最佳状态不超速的前提下尽快救助病人,病人发病点至医院的道路笔直,距离为,限速,运动过程中救护车可以看成质点。求救护车从静止开始运动将病人送达医院的最短时间。
试卷第1页(共3页)
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《专题02 匀变速直线运动三大关系 期中专项训练 (B卷)》参考答案
1.C
【详解】CD.依题意,设座舱加速时加速度大小为,开始启动制动系统时,座舱的加速度大小为,速度为,则有
联立代入相关数据求得
,
故C正确,D错误;
A.太空梭加速的时间
太空梭减速的时间
太空梭加速与减速阶段时间之比
故A错误;
B.太空梭加速与减速阶段的平均速度大小均为
则太空梭加速与减速阶段的平均速度大小之比为,故B错误。
故选C。
2.B
【详解】AD.根据
可知,该物体的初速度为
该物体的加速度为
所以AD错误;
B.1s末的瞬时速度为
所以B正确;
C.1s内的位移为
所以C错误;
故选B。
3.D
【详解】A.对AB段,根据速度位移公式得
对BC段,根据速度位移公式得
代入数据解得:
a1:a2=9:7
故A错误;
B.A到C过程中的平均速率为
故B错误;
C.根据平均速度的推论知,AB段的时间
BC段运动的时间
代入数据解得
t1:t2=7:3
故C错误;
D.小球从B运动到C过程中平均速度大小为
故D正确.
4.B
【详解】A.匀变速直线运动的判定依据是加速度恒定,小球运动全程只受重力,加速度恒为,大小和方向均不变,因此全程是匀变速直线运动,故A错误;
B.小球上升到最高点时速度为0,小球相对于抛出点的上升最大高度满足
可得
离地面最大高度,故B正确;
C.小球上升时间
从最高点下落过程由
得
总时间,故C错误;
D.小球落地时速度满足
代入数据解得,故D错误。
故选B。
5.A
【详解】根据匀变速直线运动的位移时间关系式变形可得
对比题中图像可得图像中
,
A.1s内物块前进的距离为
由于时,质点经过坐标原点,故时物块的位置为,故A正确;
B.时物块的速度
故B错误;
C.时物块的速度
故C错误;
D.汽车在1~2s内通过的位移
图中阴影部分的“面积”
所以图中阴影部分的“面积”不能表示汽车在1~2s内通过的位移,故D错误;
故选A。
6.B
【详解】滑块通过两个光电门的瞬时速度分别为,
由匀变速直线运动的速度位移公式
得
故选B。
7.C
【详解】A.根据题意,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,它在B点的速度为,故A错误;
BCD.根据题意,由逐差法有
解得加速度大小为
由运动学公式可得,物体运动到B点的时间为
则通过OA段所需时间为
由公式可得,OA段的长度为
故BD错误,C正确。
故选C。
8.D
【详解】AB.根据匀变速直线运动位移与时间的关系式
变式可得
结合图像可知,该物体初速度方向与加速度方向相反,做匀变速直线运动,初速度和加速度分别为
,
当时,根据速度时间关系可得
可知,在时刻之前,物体运动的方向就已改变,故AB错误;
C.在0到时间间隔内,物体的位移为
故C错误;
D.根据以上分析可知,在时刻的速度为,则由位移与时间的关系可得在到时间间隔内,物体的位移为
解得
故D正确。
故选D。
9.C
【详解】已知初速度,速度增至时位移,代入速度-位移公式
得
解得
速度增至时,代入公式得
解得
故选C。
10.D
【详解】A.根据题意得知加速度为
加速度大小为6m/s2,故A错误;
B.根据平均速度的定义有
故B错误;
C.汽车速度减为0的时间为
汽车在3s内滑行的距离等于2.5s内滑行的距离为
x3=x2.5=15×2.5+×(-6)×2.52=18.75m
故C错误;
D.根据v=v0+at得汽车刹车后2s末速度大小为
v2=15+(-6)×2=3m/s
故D正确;
故选D。
11.AD
【详解】AB.根据逆向思维,最后可看成反向的初速为零的匀加速直线运动,设冰壶的加速度大小为,则有
解得
故A正确,B错误;
CD.冰壶的初速度大小为
冰壶第内的位移大小为
故C错误,D正确。
故选AD。
12.BC
【详解】AB.根据速度公式有
所以
故A错误、B正确;
CD.根据速度位移公式有
所以
故C正确、D错误。
故选BC。
13.AC
【详解】A.设滑草车在上段滑道末时的速度为v,上段的加速度为
下段的加速度为
滑草车在上、下两段滑道上运动的加速度大小之比为
故A正确;
B.滑草车在上段滑道上运动的平均速度大小为
滑草车在下段滑道上运动的平均速度大小为
滑草车在上、下两段滑道上运动的平均速度大小之比为
故B错误;
C.由匀变速运动速度与时间关系
可知,滑草车在上段滑道上运动时,1s末、2s末、3s末的瞬时速度大小之比为1:2:3。
故C正确;
D.根据逆向思维,最后1s内与最后2s内的位移大小之分别为
,
故最后2s内与最后1s内的位移大小之比为
故D错误。
故选AC。
14.AC
【详解】AB.由速度时间公式
vt=v0+at
得两物体的速度之差为
所以速度之差保持不变,B错误,A正确;
CD.设a、b两个物体的初速度分别为v1、v2,加速度为a,由公式
可得两物体的位移之差为
D错误,C正确。
故选AC。
15.AD
【详解】物体在a点时的速度大小为v0,加速度为a,则从a到c有xac=v0t1+at12;即7=2v0+2a;物体从a到d有xad=v0t2+at22,即3=v0+2a;故a=-m/s2,故v0=4m/s;根据速度公式vt=v0+at可得vc=4-×2=3m/s,故A正确.从a到b有vb2-va2=2axab,解得vb=m/s,故B错误.根据速度公式vt=v0+at可得vd=v0+at2=4-×4m/s=2m/s.则从d到e有-vd2=2axde;则.故D正确.vt=v0+at可得从d到e的时间.故C错误.故选AD.
【点睛】本题对运动学公式要求较高,要求学生对所有的运动学公式不仅要熟悉而且要熟练,要灵活,基本方法就是平时多练并且尽可能尝试一题多解.
16.BCD
【详解】AB.图像对应的函数关系表达式为
则有
将该表达式与位移公式进行对比,由于
可知
,
故A错误,B正确;
C.结合上述,在0~4s过程中,根据位移公式有
故C正确;
D.根据速度公式
解得
故D正确。
故选BCD。
17.25
【详解】汽车在内的位移是
由
代入数据解得
由速度位移公式可得
代入数据有
解得
v7=25m/s
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间关系公式、速度时间关系公式以及位移速度关系公式,并能灵活运用。
18. 5×104 3
【详解】[1][2]根据题意可知子弹初速度为,末速度为,经历时间,加速度为
则一块木板的厚度为
剩下的速度还能在木板中经历的位移为
故穿过的木板个数为
即停留在第4个木板内,所以还能穿过3块木板。
19. 0.479 0.640 0.805
【详解】[1][2]打计数点CE时小车对应的速度分别为
[3]据此可以求出小车从打计数点C到打计数点E这段时间内的平均加速度
20. 0.66m(0.65-0.67均可) 1.3m/s 1.8m/s2
【详解】(1)[1]根据图象可知,t=0.4s时
=1.66m/s
因此物体与传感器间距s=0.66m;
(2)[2]由图象知与t成线性关系,与t的函数关系式是=kt+b,根据图象可知传感器开启瞬间即t=0时刻的物体运动的速度v0=1.3m/s;
(3)[3]根据s=v0t+at2,则有
所以图象的斜率是物体的加速度大小的一半
解得
a=1.8m/s2
21.(1);(2);(3)
【详解】(1)小物块经过ac和cd所用的时间相等,根据位移差公式
解得
负号表示与正方向相反,大小为。
(2)小物块经过c点的速度
c、e两点之间的距离
(3)小物块经过c、e两点之间的时间
小物块在水平地面上滑行的总时间
22.(1)
(2)
【详解】(1)由题匀变速直线运动规律可得
解得
在第2s内的位移
符合题意,故可知,物体在前2s的时间内做匀加速运动,加速度大小为;
(2)假设第3s内物体依然做匀加速直线运动,则第3s内的位移应为
而实际上第3s内的位移为,故在第3s内物体先做匀加速运动,后做匀速运动,设第3s内加速运动时间为,匀速运动的速度为,则由题可知物体2s末的速度
故第3s内加速的位移
匀速运动时的速度
所以匀速运动的位移
且有
联立解得
(另一个解舍去)
代入解得电动车的最大速度
23.(1);
(2);
(3)
【详解】(1)取救护车运动方向为正方向,加速阶段由匀变速直线运动速度与时间的关系,有加速阶段加速度
减速阶段的加速度为
所以减速加速度的大小为
(2)救护车从静止开始做加速运动,加速度为。由匀变速直线运动的位移与时间关系
第1秒内的位移为
前和前的位移分别为和,因此第4秒内的位移为
(3)为使总用时最短,救护车应以最大加速度加速、达到限速后保持限速行驶,并在接近医院时以最大减速度减速至停车。加速到限速所需时间为
加速阶段的位移满足
代入,和,得,以匀速行驶后,减速停车所需时间为
减速阶段的位移满足
代入,和,得,匀速阶段的位移为
匀速阶段所需时间为
所以总时间为
答案第1页(共2页)
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