内容正文:
活页作业(六) 匀变速直线运动的位移与时间的关系
基础巩固
(15分钟 50分)
一、选择题(每小题5分,共35分)
1.一物体做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.物体的末速度与时间成正比
B.若初速度为零,则物体的位移与时间的二次方成正比
C.若为匀加速运动,位移随时间增加;若为匀减速运动,位移随时间减小
D.物体的x-t图象是一条倾斜直线
解析:由匀变速直线运动的速度公式v=v0+at可知,只有v0=0时,物体的末速度才与时间成正比,选项A错误;由位移公式x=v0t+at2可知,当v0=0时,位移与时间的平方成正比,选项B正确;对于匀加速运动,位移与速度方向相同,位移随时间增加,对于匀减速运动,位移与速度方向仍然相同,位移随时间仍是增加的,选项C错误;匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线,x-t图象是一条曲线,选项D错误.
答案:B
2.某质点的位移随时间变化规律的关系是x=4t+2t2,x与t的单位分别是m和s,则质点的初速度和加速度分别是( )
A.4 m/s,2 m/s2
B.0,4 m/s2
C.4 m/s,4 m/s2
D.4 m/s,0
解析:与匀变速直线运动的位移与时间关系式x=v0t+a=2 m/s2,即a=4 m/s2,选项C正确.
at2对比可得:v0=4 m/s,
答案:C
3.下列图中表示物体做匀变速直线运动的图象是( )
解析:匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线,x-t图象是一条曲线.A中图象表示静止,B、C中图象表示做匀速直线运动,D中图象表示做匀加速直线运动,选项D正确.
答案:D
4.一辆汽车以2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,经过2 s(汽车未停下),汽车行驶了36 m.汽车开始减速时的速度是( )
A.9 m/s
B.18 m/s
C.20 m/s
D.12 m/s
解析:由位移公式x=v0t+ m/s=20 m/s,选项C正确.
=at2得汽车的初速度v0=
答案:C
5.由静止开始做匀加速直线运动的物体,前20 s内的位移是10 m,则该物体运动1 min时的位移为( )
A.36 m
B.60 m
C.90 m
D.360 m
解析:设物体的加速度为a,则x1=×10 m=90 m,C正确.·x1=,且x1=10 m,t1=20 s,t2=60 s,故x2=at,x2=at
答案:C
6.以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,刹车后获得大小为a=4 m/s2的加速度,刹车后的第3 s内,汽车走过的路程为( )
A.12.5 m
B.2 m
C.10 m
D.0.5 m
解析:由v0=at可得t=2.5 s,则刹车后的2.5 s末,汽车已经停止运动,第3 s内的位移,实质上就是2 s~2.5 s内的位移,x=at′2=0.5 m,选项A、B、C错误,选项D正确.
答案:D
7.(多选)如图所示是一质点做直线运动的速度—时间图象,则可知( )
A.0~2 s与4 ~5 s内质点加速度方向相反
B.0~2 s与4 ~5 s内质点速度方向相反
C.2~4 s与4~5 s内质点速度方向相反
D.0~5 s内的位移为10.5 m
解析:由图象可得各段时间的加速度分别为
0~2 s:a1= m/s2=1.5 m/s2,方向沿正方向
2~4 s:a2=0
4~5 s:a3= m/s2=-3 m/s2,方向沿负方向,故选项A正确,选项C错误.
各段时间的速度都为正值,方向均沿正方向,故选项B错误.
在v-t图象中,图线与t轴所围的面积可表示位移,则0~5 s内的位移为x=×(2+5)×3 m=10.5 m,故选项D正确.
答案:AD
二、非选择题(15分)
8.一辆汽车以72 km/h的速度在平直的公路上行驶,司机突然发现前方公路上有一只小鹿,于是立即刹车,汽车经过4 s停下来,使小鹿免受伤害.假设汽车刹车过程中做匀减速运动,试求:
(1)汽车刹车过程中加速度的大小;
(2)汽车刹车过程中经过的距离.
解析:(1)设初速度方向为正方向,依题意可知汽车初速度v0=72 km/h=20 m/s,末速度v=0,刹车时间t=4 s,根据加速度定义有
a= m/s2=-5 m/s2=
所以刹车过程中的加速度大小为5 m/s2.
(2)根据匀变速运动位移公式x=v0t+at2
=20×4 m/s+×(-5)×42 m/s=40 m.
答案:(1)5 m/s2 (2)40 m
能力提升
(25分钟 50分)
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.做匀变速直线运动的质点,它的位移随时间t(单位 s)变化的规律是x=24t-1.5t2(m),则质点速度为零的时刻是( )
A.1.5 s
B.8 s
C.16 s
D.24 s
解析:由x=24t-1.5t