内容正文:
物理作业6
一、多选题
1.小辉是一名体育特长生,特长为100米短跑,假设百米训练中,前6s内做匀加速直线运动,其中第2s内的位移是2.5m,第5s内的位移是7.5m,则下列说法正确的是( )
A.前6s内加速度为B.第3s末速度为5m/s
C.第2s内平均速度为1.25m/sD.第3s初至第4s末,这两秒内位移为10m
2.如图甲,两辆汽车A、B在相邻直线车道以不同速度匀速行驶,发现前方有斑马线需同时立即刹车。刹车时,两车头并排距前方停车线均为16m,最终均恰好停在停车线。以并排时车头处为位移0点和计时起点,沿运动方向建立x轴,汽车A的x-t图像是开口向下抛物线,如图乙,汽车B的v-t图像是直线,如图丙。则( )
A.两汽车同时到达停车线 B.汽车A初速度为8m/s
C.汽车B加速度大小为D.两车相距最远时刻为
3.一架无人机在飞行的某1min内,前30s沿正东方向做水平直线运动,后30s沿正北方向做水平直线运动,其速率v随时间t变化的关系如图所示,sin53°=0.8,下列判断正确的是( )
A.无人机在10s末、40s末的加速度大小之比为3:2
B.无人机在前30s、后20s内的平均速率之比为4:7
C.1min内,无人机飞行的路程为500m
D.1min内,无人机的位移大小为500m,方向为北偏东37°
4.无人配送车甲和乙在同一平直公路上同向匀加速行驶,其v-t图像如图中甲和乙所示。t=1 s时,两车在A地相遇,t=2s时,两车共速,之后在距离A地40m的B地再次相遇,两车的位移差为10m,则( )
A.甲车的加速度大小为5m/s²
B.甲、乙两车加速度大小之比为2∶1
C.,乙车的位移大小为30m
D.t=0时,甲车在乙车前5m
5.汽车以的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为,汽车运动的图如图所示,则汽车( )
A.减速过程的时间为
B.减速过程的加速度大小为
C.刹车后内的位移大小为
D.停止前内的平均速度大小为
6.公路上有甲、乙两车在相邻两车道上沿直线匀速行驶,某一时刻,前方发生事故,两车同时开始刹车,做匀减速运动直至停止。开始刹车时两车的车头刚好对齐,且开始刹车时甲车运动的图像,乙车运动的图像分别如图1、2所示。下列说法正确的是( )
A.甲车的初速度大小为8m/s
B.乙车的加速度大小为
C.从两车开始刹车,经3s两车速度相等
D.从两车开始刹车,到两车都停止运动,两车在运动方向上的最大距离为2m
7.幽灵堵车指的是在道路上没有明显原因的情况下,车辆却陷入缓慢行驶或完全停滞的状态。可简化为如下模型:所有车辆长度相同,均为L=5m,以相同速度在平直道路上行驶,初始时保持相同的间距d=60m,t=0时第1辆车因扰动开始以的加速度做匀减速运动,持续3s后开始匀速运动,第(n+1)辆车看到第n辆车开始减速后经过Δt=1s的时间也开始减速,第n辆车的加速度,刹车时间均为3s,直到有车辆完全刹停,该车之后所有车的加速度都等于完全刹停的车的加速度,最终造成交通堵塞。则( )
A.第18辆车是第一个完全刹停的汽车B.刹停的车之间的距离为30m
C.第1、2辆车间的最小距离为55mD.t=6.5s时第1、2辆车的间距仍为60m
8.如图所示是两辆无人驾驶汽车在某一水平直线道路上同时同地出发运动的v—t图像,其中乙车为匀加速直线运动,甲车经匀加速、匀速、匀减速、静止、匀加速等运动过程,两车能安全错车,均可看作质点,对两车在0~16s的运动过程,下列说法正确的是( )
A.乙车经8s追上甲车
B.乙车经追上甲车
C.乙车追上甲车前两车最远相距20m
D.乙车追上甲车后两车最远相距50m
9.某新能源汽车的生产厂家为了测试汽车的性能,驾驶员驾驶两辆汽车A、B由同一时刻从同一位置沿平直的公路行驶,利用速度传感器描绘了两辆汽车的速度一时间图像,两汽车的图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.汽车A、B加速过程的加速度之比为2∶3 B.
C.时两汽车相遇 D.两汽车运动过程中的最大间距为18m
10.两小球a、b沿同一直线运动,其位置—时间图像分别为图中的直线和曲线,球b的加速度恒定,曲线过点(2,0),且与直线在点(6,4)相切,则下列判断正确的是( )
A.a做匀速直线运动,速度大小为
B.b做匀减速直线运动且加速度大小为
C.时a和b相遇,此时两球速度相同
D.时a和b的距离为3.5m
11.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,当两者相距325m时,B此时发出超声波,同时A开始做匀减速直线运动。当B接收到被A反射回来的超声波信号时,A、B相距345m,此时A恰好停止运动,已知声速为340m/s,则下列说法正确的是( )
A.经s,B接收到返回的超声波
B.从发射超声波到超声波追上A车过程中,A车前进了10m
C.A车加速度的大小为10m/s2
D.B发出超声波时,A车此时的速度大小为20m/s
12.甲、乙两个质点在时刻从同一地点出发做直线运动,其中乙先加速后匀速,两质点的速度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.时,甲、乙相遇
B.内,甲、乙的加速度大小之比为
C.时,甲、乙间的距离为
D.出发后,甲、乙能相遇次
试卷第1页(共3页)
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物理作业6答案
一、多选题
1.小辉是一名体育特长生,特长为100米短跑,假设百米训练中,前6s内做匀加速直线运动,其中第2s内的位移是2.5m,第5s内的位移是7.5m,则下列说法正确的是( )
A.前6s内加速度为
B.第3s末速度为5m/s
C.第2s内平均速度为1.25m/s
D.第3s初至第4s末,这两秒内位移为10m
【答案】ABD
【详解】A.匀变速直线运动,有解得,故A正确;
C.做匀变速直线运动,其第2s内的平均速度有,故C错误;
B.做匀变速直线运动,有第1.5s的速度等于第2s内的平均速度,即
则第3s末的速度为,故B正确;
D.第3s初至第4s末,这两秒内平均速度为第3s末速度即有
所以这两秒内的位移为,故D正确。故选ABD。
2.如图甲,两辆汽车A、B在相邻直线车道以不同速度匀速行驶,发现前方有斑马线需同时立即刹车。刹车时,两车头并排距前方停车线均为16m,最终均恰好停在停车线。以并排时车头处为位移0点和计时起点,沿运动方向建立x轴,汽车A的x-t图像是开口向下抛物线,如图乙,汽车B的v-t图像是直线,如图丙。则( )
A.两汽车同时到达停车线 B.汽车A初速度为8m/s
C.汽车B加速度大小为 D.两车相距最远时刻为
【答案】BD
【详解】A.A车从刹车到停止用时为
由于A、B两车从刹车到停止的位移相同,设B刹车用时为,刹车距离为,初速度,则有解得故A、B两车不同时到达停车线,A错误;
B.由A车的x-t图像,可得则有当时,,B正确;
C.B车刹车用时为,可得B车的v-t关系为
因此B车的加速度为,C错误;
D.当A、B两车共速时相距最远,即 则有解得,D正确;故选 BD。
3.一架无人机在飞行的某1min内,前30s沿正东方向做水平直线运动,后30s沿正北方向做水平直线运动,其速率v随时间t变化的关系如图所示,sin53°=0.8,下列判断正确的是( )
A.无人机在10s末、40s末的加速度大小之比为3:2
B.无人机在前30s、后20s内的平均速率之比为4:7
C.1min内,无人机飞行的路程为500m
D.1min内,无人机的位移大小为500m,方向为北偏东37°
【答案】BD
【详解】A.由速率时间图像可知,在0~30s内,无人机做匀减速直线运动,加速度大小为30~50s内,无人机做匀加速直线运动,加速度大小为
所以无人机在10s末和40s末的加速度大小之比为,故A错误;
B.由速率时间图像可知,无人机在前30s内的位移大小为
方向向东,平均速率为
后20s的位移大小为
方向向北,平均速率为
则无人机在前30s、后20s内的平均速率之比为,故B正确;
C.无人机在30~40s内的位移大小为
则1min内无人机飞行的路程为,故C错误;
D.由以上分析可知,无人机在0~30s内的位移大小为,方向向东
30~60s内的位移大小为,方向向北
所以1min内,无人机的位移大小为
设位移方向为北偏东θ,则解得,故D正确。故选BD。
4.无人配送车甲和乙在同一平直公路上同向匀加速行驶,其v-t图像如图中甲和乙所示。t=1 s时,两车在A地相遇,t=2s时,两车共速,之后在距离A地40m的B地再次相遇,两车的位移差为10m,则( )
A.甲车的加速度大小为5m/s²
B.甲、乙两车加速度大小之比为2∶1
C.,乙车的位移大小为30m
D.t=0时,甲车在乙车前5m
【答案】BC
【详解】A.设甲车的加速度为a,依题意知,甲车的初速度为0,内,根据位移-时间公式
对甲车有解得,故A错误;
B.时,两车速度相等,有位移差为,依据图像有
解得乙车加速度
甲、乙两车加速度之比,故B正确;
C.时,根据位移-时间公式可得乙车位移,故C正确;
D.设零时刻两车相距s, 在时,两车相遇在A地,根据位移-时间公式
可得甲车在乙车前,故D错误。故选BC。
5.汽车以的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为,汽车运动的图如图所示,则汽车( )
A.减速过程的时间为
B.减速过程的加速度大小为
C.刹车后内的位移大小为
D.停止前内的平均速度大小为
【答案】BD
【详解】AB.根据速度时间图像可以知道,在驾驶员反应时间内,汽车的位移为
所以汽车在减速阶段的位移
设减速过程的加速度大小为,根据 解得减速时间,故A错误,B正确;
C.刹车后内汽车的位移
刹车后内的位移大小,故C错误;
D.停止前内的位移大小平均速度大小,故D正确。故选BD。
6.公路上有甲、乙两车在相邻两车道上沿直线匀速行驶,某一时刻,前方发生事故,两车同时开始刹车,做匀减速运动直至停止。开始刹车时两车的车头刚好对齐,且开始刹车时甲车运动的图像,乙车运动的图像分别如图1、2所示。下列说法正确的是( )
A.甲车的初速度大小为8m/s
B.乙车的加速度大小为
C.从两车开始刹车,经3s两车速度相等
D.从两车开始刹车,到两车都停止运动,两车在运动方向上的最大距离为2m
【答案】AD
【详解】AB.由速度-位移公式
结合图1有,解得
根据位移-时间公式变形可得结合图2可知,
解得,其中“-”代表方向为负方向,故A正确,B错误;
CD.两车停止的时间分别为,,如图所示设经t时间两车速度相等,有
得,
此时两车头在运动方向上的距离为
由图可知甲车停止后,乙车继续向前运动,甲车全程的位移乙车全程的位移
可知两车停止运动后相距2m,则全程两车最大间距为2m,故C错误,D正确。故选AD。
7.幽灵堵车指的是在道路上没有明显原因的情况下,车辆却陷入缓慢行驶或完全停滞的状态。可简化为如下模型:所有车辆长度相同,均为L=5m,以相同速度在平直道路上行驶,初始时保持相同的间距d=60m,t=0时第1辆车因扰动开始以的加速度做匀减速运动,持续3s后开始匀速运动,第(n+1)辆车看到第n辆车开始减速后经过Δt=1s的时间也开始减速,第n辆车的加速度,刹车时间均为3s,直到有车辆完全刹停,该车之后所有车的加速度都等于完全刹停的车的加速度,最终造成交通堵塞。则( )
A.第18辆车是第一个完全刹停的汽车
B.刹停的车之间的距离为30m
C.第1、2辆车间的最小距离为55m
D.t=6.5s时第1、2辆车的间距仍为60m
【答案】BD
【详解】A.汽车刹停的时间为,则根据运动学公式可知汽车能刹停的加速度为
当时,即
解得,第17辆车是第一个完全刹停的汽车,故A错误;
B.汽车完全刹停时的刹车距离为
相邻的后面的车从看见前车开始减速到完全刹停的位移为
所以刹停的车之间的距离为,故B正确;
C.第1辆车减速结束时的速度为
第2辆车减速的加速度大小为
当两车的速度相等时,两车的距离有最小值,设两辆车都在减速过程中达到相同速度,第一辆车所用时间为,则共速时的速度为
解得,不符合题意,不是在两车都减速的过程中达到相同速度,而是在第一辆车匀速运动的过程中两车达到相同速度,设第二辆车刹车所用时间为,则共同速度为
解得
则从第1辆车开始减速到两车相距最近的时间间隔为
该过程第1辆车的位移为
第2辆车的位移为
所以第1、2辆车间的最小距离为,故C错误;
D.内第1辆车的位移为
第2辆车匀减速结束时的速度为
内第2辆车的位移为所以t=6.5s时,第1、2辆车的间距为,故D正确。
故选BD。
8.如图所示是两辆无人驾驶汽车在某一水平直线道路上同时同地出发运动的v—t图像,其中乙车为匀加速直线运动,甲车经匀加速、匀速、匀减速、静止、匀加速等运动过程,两车能安全错车,均可看作质点,对两车在0~16s的运动过程,下列说法正确的是( )
A.乙车经8s追上甲车
B.乙车经追上甲车
C.乙车追上甲车前两车最远相距20m
D.乙车追上甲车后两车最远相距50m
【答案】BCD
【详解】AB.由题图可知,乙车的加速度
乙车12s时的速度
乙车12s内的位移
乙车10s时的速度
乙车10s内的位移
12s内甲车的位移与10s内的位移相等,大小均为
由于
表明两车相遇时刻在10s与12s之间的某时刻,令为,则有
联立,解得,故A错误;B正确;
C.乙车追上甲车前,当两者速度相等,即8s时刻的10m/s时,两车相距最远,根据v-t图像中,图线与时间轴所围面积表示位移,可知两车最远距离为
则乙车追上甲车前两车最远相距20m,故C正确;
D.由图可知,t=16s时,甲、乙两车第二次速度最大且相等,乙车在甲车前方,此时乙车追上甲车后两车有最远距离,最远距离为
则乙车追上甲车后两车最远相距50m,故D正确。
故选BCD。
9.某新能源汽车的生产厂家为了测试汽车的性能,驾驶员驾驶两辆汽车A、B由同一时刻从同一位置沿平直的公路行驶,利用速度传感器描绘了两辆汽车的速度一时间图像,两汽车的图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.汽车A、B加速过程的加速度之比为2∶3 B.
C.时两汽车相遇D.两汽车运动过程中的最大间距为18m
【答案】BD
【详解】A.0~4s的过程汽车A做匀加速直线运动,由图像得
0~6s的过程汽车B做匀加速直线运动,由图像得
则,故A错误;
B.由图像可知,4~6s内汽车A做匀减速直线运动,减速时的加速度大小为
时两汽车的速度相同,则对汽车B有
对汽车A有
解得,,故B正确;
CD.时两汽车的速度相等,此时两汽车的间距最大,图像的面积表示汽车的位移,内汽车A的位移为
汽车B的位移为
由此可知两汽车的最大距离为,故C错误,D正确。
故选BD。
10.两小球a、b沿同一直线运动,其位置—时间图像分别为图中的直线和曲线,球b的加速度恒定,曲线过点(2,0),且与直线在点(6,4)相切,则下列判断正确的是( )
A.a做匀速直线运动,速度大小为
B.b做匀减速直线运动且加速度大小为
C.时a和b相遇,此时两球速度相同
D.时a和b的距离为3.5m
【答案】BC
【详解】A.根据x-t图像的斜率表示速度,由图可知,a的速度不变,做匀速直线运动,且速度大小为,故A错误;
C.依题意可知,a、b的位移图线在点(6,4)相切,说明在t=6s时a和b相遇,两图线的切线斜率相同,此时两球速度相同,故C正确;
B.其图线的斜率逐渐减小,速度逐渐减小,由于b球的加速度恒定,所以b做匀减速直线运动,根据位移一时间公式和速度-时间公式分别有,
由b线过点(2,0),且与直线在点(6,4)相切,将数据代入上式有,,
联立解得,,
则b做匀减速直线运动且加速度大小为,故B正确;
D.t=0时a和b的距离为,故D错误。
故选BC。
11.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,当两者相距325m时,B此时发出超声波,同时A开始做匀减速直线运动。当B接收到被A反射回来的超声波信号时,A、B相距345m,此时A恰好停止运动,已知声速为340m/s,则下列说法正确的是( )
A.经s,B接收到返回的超声波
B.从发射超声波到超声波追上A车过程中,A车前进了10m
C.A车加速度的大小为10m/s2
D.B发出超声波时,A车此时的速度大小为20m/s
【答案】CD
【详解】A.由题意可知,在B发出超声波信号到B接收到超声波信号的时间内,A车前进的距离为345m-325m=20m,把A车的运动看作是反向的初速度为零的匀加速直线运动,所以在A车接收到超声波信号时,正好是A车做匀变速运动的中间时刻,根据初速度为零的匀加速直线运动规律,在连续相等时间间隔内的位移之比为1:3,所以在A车接收到超声波信号时,A车前进了20×m=15m,所以A车接收到超声波信号时距离B为325m+15m=340m,因为声速为340m/s,所以超声波信号从发射信号到B接收到返回的信号时间间隔是,故A错误;
B.根据上面的分析可知,从发射超声波到超声波追上A车过程中,A车前进了15m,故B错误;
C.根据上面的分析可知,从发射超声波信号到A接收到信号的时间间隔与从A接收到信号到停止运动的时间间隔是相等的,都是Δt=1s,在这两个相等时间间隔内得到位移分别为15m和5m,所以A车的加速度为
即A车的加速度大小为10m/s2,故C正确;
D.根据上面的分析可知,B发出超声波时,A车的速度大小为v=0-at==20m/s,故D正确。
故选CD。
12.甲、乙两个质点在时刻从同一地点出发做直线运动,其中乙先加速后匀速,两质点的速度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.时,甲、乙相遇
B.内,甲、乙的加速度大小之比为
C.时,甲、乙间的距离为
D.出发后,甲、乙能相遇次
【答案】BC
【详解】A.图像与坐标轴围成的面积代表位移,甲、乙两个质点从同一地点出发,时,甲在乙前方,故A错误;
B.由图像可知,内,有,
甲、乙的加速度大小之比为,故B正确;
C.内,甲在乙前方
内
时,甲、乙间的距离,故C正确;
D.时,,
乙在甲前方,即前甲、乙已经相遇1次;后,甲停止运动,乙做匀速直线运动,二者再不能相遇,故D错误。
故选BC。
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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