(完整版)高中物理匀变速直线运动典型例题(含答案)【经典】
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2025届高考物理复习:经典好题专项(匀变速直线运动基本规律及应用)练习1.v =v 0+at 、x =v 0t +12at 2、v 2-v 02=2ax ,原则上利用其中两个关系式可解任意匀变速直线运动的问题,关系式中v 0、v 、a 、x 都是矢量,应用时要规定正方向。
2.对于末速度为零的匀减速直线运动,常用逆向思维法。
3.对于汽车刹车做匀减速直线运动问题,要注意汽车速度减为零后保持静止,而不发生后退(即做反向的匀加速直线运动),一般需判断减速到零的时间。
1.一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是( ) A .物体的末速度必与时间成正比 B .物体在相等时间内位移一定相等C .物体速度在一段时间内的变化量必与这段时间成正比D .匀加速运动,位移和速度随时间增加;匀减速运动,位移和速度随时间减小2.一物体做匀加速直线运动,初速度为v 0,经时间t 后速度变为v t 。
则在t3时刻该物体的速度为( ) A.v 0+v t2B.v 0+v t 3C.2v 0+v t 3D.v 02+v t 233.假设汽车紧急刹车后,车轮立即停止转动,汽车将在水平地面上滑动直至停止。
某直线行驶的汽车从刹车时开始计时,其运动的位移与时间的关系为x =20t -2t 2(各物理量均采用国际单位制单位),则( ) A .前6 s 内的位移为48 m B .前6 s 内的平均速度为8 m/s C .前1 s 内的位移为18 mD .汽车紧急刹车时速度每秒减少8 m/s4. 目前西安交警部门开展的“车让人”活动深入人心,如图所示,司机发现前方有行人正通过人行横道时开始做匀减速直线运动,恰好在停车线处停止运动。
已知汽车经5 s 停止,若在第1 s 内的位移是18 m ,则最后2 s 内的位移是( )A .9 mB .8 mC .6 mD .2 m5.(多选)物体以某一速度从斜面底端冲上一光滑固定斜面(足够长),加速度恒定,前4 s 内位移是1.6 m ,随后4 s 内位移是零,则下列说法中正确的是( )A .物体的初速度大小为0.4 m/sB .物体的加速度大小为0.1 m/s 2C .物体向上运动的最大距离为1.8 mD .物体回到斜面底端,总共需时间10 s6. (2024ꞏ河北张家口市阶段练习)一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔15 m 有一棵树,如图所示,汽车通过A 、B 两相邻的树之间的路程用了3 s ,通过B 、C 两相邻的树之间的路程用了2 s ,汽车通过树B 时的速度为( )A .6.0 m/sB .6.5 m/sC .7.0 m/sD .7.5 m/s7.(多选)张呼高速铁路由张家口站至呼和浩特东站,线路全长286.8千米,列车设计运行速度为250 km/h ,某次列车出站时做初速度为零的匀加速直线运动,第4 s 内的位移大小为7 m ,则该列车( )A .第4 s 内的平均速度大小为7 m/sB .第1 s 内的位移大小为1 mC .加速度的大小为2.8 m/s 2D .前5 s 内的位移大小为35 m8.(2024ꞏ河南鹤壁市毛坦高级中学月考)假设某次深海探测活动中,潜水器完成海底科考任务后竖直上浮,从上浮速度为v 时开始匀减速并计时,经过时间t ,潜水器上浮到海面,速度恰好减为零。
1. 一辆小汽车进行刹车试验 , 在 1 秒内速度由 8 米/秒减至零 . 按规定速度 8 米/秒的小汽车刹车后滑行距离不得高出5.9 米 . 假定刹车时汽车作匀减速运动 , 问这辆小汽车刹车性能可否吻合要求?2. 汽车从静止开始作匀变速直线运动, 第 4 秒末关闭发动机, 再经 6 秒停止 , 汽车一共行驶了30 米 , 求( 1)在运动过程中的最大速度为多少?汽车在两段行程中的加速度分别为多少?依照所求数据画出速度——时间图象?, 加速度大小为a=5m/s2,若是斜面足够长, 那么经过3. 一小球以20m/s 的速度沿圆滑斜面向上做匀减速直线运动t=6s 的时间 , 小球速度的大小和方向怎样.4. 某架飞机腾跃滑行时,从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为4m/s2,飞机的滑行速度达到85m/s时离开地面升空。
若是在飞机达到腾跃速度时,突然接到指挥塔的命令停止腾跃,翱翔员马上制动飞机,飞机做匀减速直线运动,加速度的大小为5m/s2. 此飞机从腾跃到停止共用了多少时间?5.汽车正常行驶的速度是 30m/s, 关闭发动机后 , 开始做匀减速运动 ,12s 末的速度是 24m/s. 求:(1) 汽车的加速度; (2)16s末的速度;(3)65s末的速度.1. 某市规定,卡车在市里专家驶速度不得高出 40km/h ,一次一卡车在市里路面紧急刹车后,经 1.5s 刹车痕长s=9m,假定卡车刹车后做匀减速运动,可知其行驶速度达多少 km/h?问这车可否违章?停止,量得2.例 14、汽车正以V1=10m/s 的速度在平直公路上前进度做同方向匀速直线运动,汽车马上刹车做加速度为相距多远 ?, 突然发现正前面S0=6 米处有一辆自行车以V2=4m/s 速a= -5m/s2的匀减速运动,则经过t=3 秒,汽车与自行车3.圆滑水平面上有一物体正以 4 米 / 秒的速度向右匀速运动 , 从某一时辰体以 2 米 / 秒 2 的加速度做匀变速直线运动 , 求经过 t=5 秒钟物体的位移、平均速度可否等于( v0+vt ) /2 ?t=0 起突然碰到一水平向左的力速度以及这 5 秒内的平均速度, 使物 ,这时4.一物体以20m/s的速度沿圆滑斜面向上做匀减速运动, 加速度大小为a=5m/s2. 若是斜面足够长, 那么当速度大小变为10m/s时物体所经过的行程可能是多少?5.某辆汽车刹车时能产生的最大加速度值为这个时间称为反应时间. 若汽车以20m/s10m/s2.的速度行驶时司机发现前面有危险时,0.7s, 汽车之间的距离最少应为多少后才能做出反应?, 马上制动,6.公共汽车从车站开出以 4 m/s 的速度沿平直公路匀速行驶速度为 3 m/s2. 试问 :(1) 摩托车出发后, 经多少时间追上汽车?(2) 摩托车追上汽车时, 离出发处多远?,2s后, 一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶, 加3.自由落体运动1. 作自由落体运动的物体在最初 1 秒内下落的距离等于整个下落高度的9/25,的高度 . 若是在最后 1 秒内下落的距离是整个下落高度的9/25, 求它下落的高度求它下落.(g=10m/s2)2.(1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以清楚地听到水滴碰盘子的声音,认真地调整水龙头的阀门,使第一个水滴碰到盘子听到响声的刹时,凝望到第二个水滴正好从水龙头滴水处开始下落.(2) 听到某个响声时开始计数,并数“0”,今后每听到一次响声,按次加一,直到数到“100”,停止计时,表上时间的读数是40s.(3) 用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm.依照以上的实验及获取的数据,计算出当地的重力加速度的值.3. 已知某一物体从楼上自由落下, 经过高为 2.0m 的窗户所用的时间为0.2s. 物体是从距窗顶多高处自由落下的?( 取 g=10m/s2)4.气球以 4m/s 的速度匀速竖直上升 , 它上升到 217m高处时 , 一重物由气球里掉落 , 则重物要经过多长时间才能落到地面 ?到达地面时的速度是多少 ? ( 不计空气阻力 , g=10m/s2).5. 某人在室内以窗户为背景摄影时恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中, 已知本次摄影的曝光时间是 0.02s, 量得照片中石子运动印迹的长度为 1.6cm, 实质长度为100cm的窗框在照片中的长度为 4.0cm. 凭以上数据 , 你知道这个石子闯进镜头时大体已经在空中运动了多长时间吗?1. 从同一地址以30 m/s 的速度竖直向上抛出两个物体,相隔时间为 2 s ,不计空气阻力,第二个物体抛出后经过多长时间跟第一个物体在空中相遇,相遇处离抛出点的高度为多少?2. 一个物体做自由落体运动, 着地时的速度是经过空中着地的速度为多少?物体在空中运动的时间为多少? (P 点时速度的不计空气阻力2 倍 , 已知 ,g=10m/s2).P 点离地面的高度为15m,则物体3. 跳伞运动员做低空跳伞表演,他走开飞机后先做自由落体运动,当距离地面运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为 5 m/s(1) 运动员走开飞机时距地面的高度为多少?(2) 走开飞机后,经过多少时间才能到达地面?(g=10 m/s2)125m ,问:时打开降落伞,伞张开后4. 屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水,当第 5 滴正欲滴下时,第分别位于高为 1 m 的窗户的上、下沿,如图1— 3—1 所示,问:( 2)滴水的时间间隔是多少?(g 取 10 m/s2 )1 滴已恰好到达地面,而第( 1)此屋檐离地面多高?3 滴与第 2 滴第 4 题图15.跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面224m水平翱翔时,运动员走开飞机在竖直方向做自由落体运动。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第1讲 加速度和速度的关系(a=Δv/t )1.(单选)对于质点的运动,下列说法中正确的是( )【答案】BA .质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零B .质点速度变化率越大,则加速度越大C .质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D .质点运动的加速度越大,它的速度变化越大 2、(单选)关于物体的运动,下列说法不可能的是( ).答案 BA .加速度在减小,速度在增大B .加速度方向始终改变而速度不变C .加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小D .加速度方向不变而速度方向变化3.(多选)沿一条直线运动的物体,当物体的加速度逐渐减小时,下列说法正确的是( ).答案 BD A .物体运动的速度一定增大 B .物体运动的速度可能减小 C .物体运动的速度的变化量一定减少 D .物体运动的路程一定增大 4.(多选)根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( ).答案 CD A .v 0>0,a <0,物体做加速运动 B .v 0<0,a <0,物体做减速运动 C .v 0<0,a >0,物体做减速运动 D .v 0>0,a >0,物体做加速运动5.(单选)关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是( ).答案 BA .物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大B .速度很大的物体,其加速度可能为零C .某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大D .加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大 6.(单选)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小逐渐减小为零,则在此过程中( ).答案 BA .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值7.(单选)甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a 甲=4 m/s 2,a 乙=-4 m/s 2,那么对甲、乙两物体判断正确的是( ).答案 BA .甲的加速度大于乙的加速度B .甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C .甲的速度比乙的速度变化快D .甲、乙在相等时间内速度变化可能相等8. (单选)如图所示,小球以v 1=3 m/s 的速度水平向右运动,碰一墙壁经Δt =0.01 s 后以v 2=2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )答案:CA .100 m/s 2,方向向右B .100 m/s 2,方向向左C .500 m/s 2,方向向左D .500 m/s 2,方向向右 9.(多选)物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s ,1s 后速度大小变为10m/s ,关于该物体在这1s 内的加速度大小下列说法中正确的是( )A .加速度的大小可能是14m/s 2B .加速度的大小可能是8m/s 2C .加速度的大小可能是4m/s 2D .加速度的大小可能是6m/s 2【答案】AD10、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 cm 的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt =3.0 s .试估算: (1)滑块的加速度多大?(2)两个光电门之间的距离是多少?解析 v 1=L Δt 1=0.10 m/s v 2=L Δt 2=0.30 m/s a =v 2-v 1Δt ≈0.067 m /s 2. (2) x =v 1+v 22Δt =0.6 m.第二讲:匀变速直线运动规律的应用基本规律(1)三个基本公式①v =v 0+at . ②x =v 0t +12at 2. ③v 2-v 20=2ax(2)两个重要推论 ①平均速度公式:v =v t 2=v 0+v 2= s t .中间位置速度v s 2=√v12+v222.②任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量,即Δx =aT 2.(3).初速度为零的匀变速直线运动的四个推论(1)1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1). (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…. 1.(单选)一物体从静止开始做匀加速直线运动,测得它在第n 秒内的位移为s ,则物体的加速度为( ) A .B .C .D .【答案】A2.(单选)做匀加速沿直线运动的质点在第一个3s 内的平均速度比它在第一个5s 内的平均速度小3m/s ,则质点的加速度大小为( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C .3 m/s 2D .4 m/s 2【答案】C 7.(单选)一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第1s 内的位移为它最后1s 内位移的一半,g 取10m/s 2,则它开始下落时距地面的高度为( )A . 5 mB . 11.25 mC . 20 mD . 31.25 m 【答案】B 3.(多选)一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第15s 内的位移比第14s 内的位移多0.2m ,则下列说法正确的是()A . 小球加速度为0.2m/s 2B . 小球前15s 内的平均速度为1.5m/sC . 小球第14s 的初速度为2.8m/sD . 第15s 内的平均速度为0.2m/s 【答案】AB4.(单选)如图是哈尔滨西客站D502次列车首次发车,标志着世界首条高寒区高速铁路哈大高铁正式开通运营.哈大高铁运营里程921公里,设计时速350公里.D502次列车到达大连北站时做匀减速直线运动,开始刹车后第5 s 内的位移是57.5 m ,第10 s 内的位移是32.5 m ,则下列说法正确的有( ).答案 D A .在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点 B .时速350公里是指平均速度,921公里是指位移C .列车做匀减速运动时的加速度大小为6.25 m/s 2D .列车在开始减速时的速度为80 m/s5.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s 内和第2s 内位移大小依次为9m 和7m .求:(1)刹车后汽车的加速度大小. (2)汽车在刹车后6s 内的位移.解答:解:设汽车的初速度为v 0,加速度为a .则第1s 内位移为:x 1=代入数据,得:9=v 0+ 第2s 内的位移为:x 2=v 0t 2+﹣x 1, 代入数据得:7= 解得:a=﹣2m/s 2,v 0=10m/s汽车刹车到停止所需时间为:t==则汽车刹车后6s 内位移等于5s 内的位移,所以有:==25m 故答案为:2,256.质点做匀减速直线运动,在第1 s 内位移为6 m ,停止运动前的最后1 s 内位移为2 m ,求: (1)在整个减速运动过程中质点的位移大小; (2)整个减速过程共用的时间。
第二章匀变速直线运动的研究(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.下列几种情况,不可能发生的是()A.位移和加速度反向B.速度和加速度反向C.加速度不变,速度在变D.速度不变,加速度在变2.小鹏摇动苹果树,从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落到地上,苹果先落地,下面说法中正确的是()A.苹果和树叶做的都是自由落体运动B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C.苹果的运动可看成自由落体运动,树叶的运动不能看成自由落体运动D.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地3.图1甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图象分别如图1中的a和b 所示,下列说法正确的是()A.在t1时刻它们的运动方向相同B.在t2时刻甲与乙相遇C.甲的加速度比乙的加速度大D.在0~t2时间内,甲比乙的位移大4.关于自由落体运动,下面说法正确的是()A.它是竖直向下,v0=0,a=g的匀加速直线运动B.在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5C.在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3D.从开始运动起连续通过三个相等的位移所经历的时间之比为1∶2∶3 5.甲、乙两物体的质量之比为m甲∶m乙=5∶1,甲从高H处自由落下的同时,乙从高2H处自由落下,若不计空气阻力,下列说法中错误的是()A.在下落过程中,同一时刻二者速度相等B.甲落地时,乙距地面的高度为HC.甲落地时,乙的速度大小为2gHD.甲、乙在空气中运动的时间之比为2∶1- 1 -6.某战车在伊位克境内以大小为40 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后,获得的加速度大小为10 m/s2,则刹车后2 s内与刹车后5 s内战车通过的路程之比为()A.1∶1 B.3∶1 C.4∶3 D.3∶47.图2如图2所示,物体从斜面上A点由静止开始下滑,第一次经光滑斜面AB滑到底端时间为t1.第二次经光滑斜面ACD下滑,滑到底端时间为t2.已知AC+CD =AB,在各斜面的等高处物体的速率相等,试判断()A.t1>t2B.t1=t2C.t1<t2D.不确定8.一辆警车在平直的公路上以40 m/s的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40 m/s,有三种行进方式:a为一直匀速直线运动;b为先减速再加速;c为先加速再减速,则()A.a种方式先到达B.b种方式先到达C.c种方式先到达D.条件不足,无法确定9.物体沿一直线运动,它在时间t内通过的路程为x,它在中间位置x/2处的速度为v1,在中间时刻t/2时的速度为v2,则v1和v2的关系为()A.当物体做匀加速直线运动时,v1>v2B.当物体做匀减速直线运动时,v1>v2C.当物体做匀速直线运动时,v1=v2D.当物体做匀减速直线运动时,v1<v210.甲、乙两车从同一地点同一时刻沿同一方向做直线运动其速度图象如图3所示,由此可以判断()A.前10 s内甲的速度比乙的速度大,后10 s内甲的速度比乙的速度小B.前10 s内甲在乙前,后10 s乙在甲前C.20 s末两车相遇D.相遇前,在10 s末两车相距最远二、填空与实验(本题2小题,共14分)11.(6分)在测定匀变速直线运动的加速度实验中,得到一条纸带如图4所示.A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点,若相邻计数点的时间间隔为0.1 s,则粗测小车的加速度大小为________ m/s2.- 2 -- 3 -图412.(8分)如图5所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各个计数点间距离的测量结果.(单位:cm)图5(1)为了验证小车的运动是匀变速运动,请进行下列计算,填入表内.(单位:cm) x 2-x 1 x 3-x 2 x 4-x 3 x 5-x 4 x 6-x 5 Δx________%.由此可得出结论:小车在任意两个连续相等________的位移之差,在________范围内相等,所以小车的运动是________.(2)根据a =x n -x n -33T 2,可以求出:a 1=x 4-x 13T 2=______m/s 2,a 2=x 5-x 23T 2=________m/s 2,a 3=x 6-x 33T 2=________m/s 2,所以a =a 1+a 2+a 33=______m/s 2. 三、计算题(本题4小题,共46分)13.(10分)从地面同时竖直上抛甲、乙两小球,甲球上升的最大高度比乙球上升的最大高度多5.5 m ,甲球落地时间比乙球迟1 s ,不计空气阻力,求甲、乙两球抛出时的速度大小各为多少?(g 取10 m/s 2)14.(12分)一列长100 m 的列车以v 1=20 m/s 的正常速度行驶,当通过1000 m 长的大桥时,必须以v 2=10 m/s 的速度行驶.在列车上桥前需提前减速,当列车头刚上桥时速度恰好为10 m/s ;列车全部离开大桥时又需通过加速恢复原来的速度.减速过程中,加速度大小为0.25 m/s 2.加速过程中,加速度大小为1m/s2,则该列车从减速开始算起,到过桥后速度达到20 m/s,共用了多长时间?15.(12分)从离地500 m的空中由静止开始自由落下一个小球,取g=10 m/s2,求:(1)经过多少时间小球落到地面;(2)从开始下落的时刻起,小球在第1 s内的位移和最后1 s内的位移;(3)落下一半时间的位移.16.(12分)跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当运动180 m时打开降落伞,伞张开运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5 m/s,问:(1)运动员离开飞机时距离地面的高度为多少?(2)离开飞机后,经过多长时间才能到达地面?(g取10 m/s2)- 4 -- 5 -第二章 匀变速直线运动测试答案1.D [只要有加速度,物体的运动速度就发生变化,位移和加速度的方向可以相反,速度和加速度也可以反向,例如物体做匀减速直线运动.]2.CD [空气阻力对树叶影响较大,不能忽略;空气阻力对苹果影响较小,可以忽略,故选项A 、B 错误,选项C 正确;当没有空气阻力时,苹果和树叶只受重力作用,它们将会同时落地,D 正确.]3.A [在t 1时刻,甲和乙速度均为正值,两物体均沿正方向运动,A 正确.在t 2时刻,甲、乙的速度相同,两物体的位移不相同,乙的位移比甲的位移大,B 和D 均错误.b 直线的斜率比a 的斜率大,即乙的加速度比甲的加速度大,C 错误.]4.ABC [自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动,加速度为g ,所以A 对;第一个1 s 内的位移x 1=12gt 20,第二个1 s 内的位移x 2=12g(2t 0)2-12gt 20=32gt 20,第三个1 s 内的位移x 3=12g(3t 0)2-12g(2t 0)2=52gt 20,则x 1∶x 2∶x 3=1∶3∶5,所以B 对;第1 s 末的速度v 1=gt 0,第2 s 末的速度v 2=2gt 0,第3 s 末的速度v 3=3gt 0,则v 1∶v 2∶v 3=1∶2∶3,所以C 对;通过三个连续相等位移所用时间之比为:t 1∶t 2∶t 3=1∶(2-1)∶(3-2),所以D 不对.]5.D [二者均做自由落体运动,由v =gt 可知,下落时间相同,则速度相同,A 项对.甲落地前,甲、乙在相同时间内下落的高度相同,B 项对.甲落地所用时间为t 甲= 2H g ,则乙的速度大小为v 乙=gt =g·2H g =2gH ,C 项对.乙在空中运动的时间为t 乙= 2×2H g =2·t 甲,故t 甲∶t 乙=1∶2,D 项错.]6.D [刹车到停下所用的时间t =v 0a =4 s ,所以刹车后5 s 内的位移等于4 s内的位移x 5=v 202a =80 m,2 s 内的位移x 2=v 0t -12at 2=60 m ,x 2∶x 5=3∶4.]7.A8.C- 6 -[作出v -t 图象如右图所示,从出发点到出事地点位移一定,根据v -t 图象的意义,图线与坐标轴所围的面积相等,则只能t c <t a <t b ,所以c 种方式先到达.]9.ABC [当物体做匀速直线运动时,速度不变,故有v 1=v 2.分别对匀加速直线运动和匀减速直线运动进行讨论,可有三种方法:方法一(定性分析法):当物体做匀加速直线运动时,因速度随时间均匀增大,故前一半时间内的平均速度必小于后一半时间内的平均速度,时间过半位移却不到一半,即t/2时刻在x/2位置对应时刻的前边,故有v 1>v 2.当物体做匀减速直线运动时,因速度随时间均匀减小,故前一半时间内的平均速度必大于后一半时间内的平均速度,时间过半位移已超过一半,即t/2时刻在x/2位置对应时刻的后边,故也有v 1>v 2.方法二(公式分析法):设物体的初速度为v 0,末速度为v ,则由匀变速直线运动的规律可知:v 1= v 20+v 22,v 2=v 0+v 2.因为v 21-v 22=(v 0-v )24>0,故不管是匀加速直线运动,还是匀减速直线运动,均有v 1>v 2.方法三(图象分析法):画出匀加速直线运动与匀减速直线运动的速度图象,如下图所示.由图象可知:当物体做匀加速直线运动或匀减速直线运动时,均有v 1>v 2.]10.ACD11.1.5812.(1)1.60 1.55 1.62 1.53 1.61 1.580.05 3.2 时间内 误差允许 匀加速直线运动(2)1.59 1.57 1.59 1.58解析 (1)x 2-x 1=1.60 cm ;x 3-x 2=1.55 cm ;x 4-x 3=1.62 cm ;x 5-x 4=1.53 cm ;x 6-x 5=1.61 cm ;Δx =1.58 cm .各位移差与平均值最多相差0.05 cm ,即各位移差与平均值最多相差3.2%.由此- 7 -可得出结论:小车在任意两个连续相等时间内的位移之差,在误差允许范围内相等,所以小车的运动是匀加速直线运动.(2)采用逐差法,即a 1=x 4-x 13T 2=1.59 m /s 2,a 2=x 5-x 23T 2=1.57 m /s 2,a 3=x 6-x 33T 2=1.59 m /s 2,a =a 1+a 2+a 33=1.58 m /s 2. 13.13.5 m /s 8.5 m /s解析 由最大高度公式H =v 202g有H 甲=v 2甲2g ,H 乙=v 2乙2g已知H 甲-H 乙=5.5 m可得v 2甲-v 2乙=110 m 2/s 2①又根据竖直上抛的总时间公式t =2v 0g有t 甲=2v 甲g ,t 乙=2v 乙g已知t 甲-t 乙=1 s可得v 甲-v 乙=5 m /s ②联立①②两式求解得v 甲=13.5 m /s ,v 乙=8.5 m /s14.160 s解析 设过桥前减速过程所需时间为t 1t 1=v 2-v 1a 1=10-20-0.25s =40 s . 设过桥所用的时间为t 2.t 2=x v 2=100+100010 s =110 s . 设过桥后加速过程所需时间为t 3- 8 - t 3=v 1-v 2a 2=20-101 s =10 s . 共用时间t =t 1+t 2+t 3=160 s .15.(1)10 s (2)5 m 95 m (3)125 m解析 (1)由x =12gt 2,得落地时间t = 2x g = 2×50010 s =10 s .(2)第1 s 内的位移:x 1=12gt 21=12×10×12 m =5 m ; 因为从开始运动起前9 s 内的位移为:x 9=12gt 29=12×10×92 m =405 m . 所以最后1 s 内的位移为:x 10=x -x 9=500 m -405 m =95 m .(3)落下一半时间即t ′=5 s ,其位移为x 5=12gt ′2=12×10×25 m =125 m .16.(1)305 m (2)9.85 s解析 (1)由v 21-v 20=2gx 1可得运动员打开伞时的速度为v 1=60 m /s运动员打开伞后做匀减速运动,由v 22-v 21=2ax 2可求得运动员打开伞后运动的位移x 2=125 m 运动员离开飞机时距地面高度x =x 1+x 2=305 m .(2)自由落体运动的时间为t 1=v 1g =6 s ,打开伞后运动的时间为t 2=v 2-v 1a =3.85s离开飞机后运动的时间为t =t 1+t 2=9.85 s .。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动,已知某列车长为L 通过一铁路桥时的加速度大小为a ,列车全身通过桥头的时间为t 1,列车全身通过桥尾的时间为t 2,则列车车头通过铁路桥所需的时间为 ( )A .1212·t t L a t t +B .122112·2t t t t L a t t +--C .212112·2t t t t L a t t ---D .212112·2t t t t L a t t --+ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t 0,从列车车头到达桥头时开始计时,列车全身通过桥头时的平均速度等于12t 时刻的瞬时速度v 1,可得: 11L v t =列车全身通过桥尾时的平均速度等于202t t +时刻的瞬时速度v 2,则 22L v t =由匀变速直线运动的速度公式可得:2121022t t v v a t ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭联立解得:21210122t t t t L t a t t --=⋅- A. 1212·t t L a t t +,与计算不符,故A 错误. B. 122112·2t t t t L a t t +--,与计算不符,故B 错误.C. 212112·2t t t t L a t t ---,与计算相符,故C 正确.D. 212112·2t t t t L a t t --+,与计算不符,故D 错误.2.甲、乙两车在平直公路上行驶,其v-t 图象如图所示.t =0时,两车间距为0s ;0t 时刻,甲、乙两车相遇.00t 时间内甲车发生的位移为s ,下列说法正确的是( )A .00t 时间内甲车在前,002t t 时间内乙车在前B .002t 时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍C .02t 时刻甲、乙两车相距012s D .067s s【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图知在0~t 0时间内甲车速度大于乙车的速度,故是甲车在追赶乙车,所以A 错误;B .0~2t 0时间内甲车平均速度的大小032v ,乙车平均速度012v ,所以B 错误;D .由题意知,图中阴影部分面积即为位移s 0,根据几何关系知,三角形ABC 的面积对应位移s 0∕3,所以可求三角形OCD 的面积对应位移s 0∕6,所以0—t o 时间内甲车发生的位移为s=s 0+ s 0∕6得s 0=67s 故D 正确;C .2t 0时刻甲、乙两车间的距离即为三角形ABC 的面积即s 0∕3,所以C 错误.故选D 。
一、选择题1.如图是物体做直线运动的—v t 图像,由图可知,该物体( )A .第1s 内和第3s 内的运动方向相反B .第3s 内和第4s 内的加速度不相同C .前 4s 内的平均速率为0.625m/sD .0~2s 和0~4s 内的平均速度大小相等2.一辆摩托车平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动,途中用了5s 时间经过甲、乙两个标记位置,已知甲、乙间的距离为60m ,车经过乙时的速度为16m/s ,则( ) A .车从出发到乙位置所用时间为10sB .车的加速度为25m/s 3C .经过甲位置时速度为5m/sD .从出发点到甲位置的距离是40m 3.如图所示,左图为甲、乙两质点的v - t 图像,右图是在同一直线上运动的物体丙、丁的位移图像。
下列说法中正确的是( )A .质点甲、乙的速度相同B .不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大C .丙的出发点在丁前面的x 0处D .丙的运动比丁的运动快4.如图所示,20块相同的木块并排在一起固定在水平地面上,子弹以初速度0v 正对木块射入,当子弹穿过第20块木块后速度恰好变为0,子弹从进入第一块到速度为零所用时间为t ,若将子弹视为质点,已知子弹在各木块中运动的加速度都相同。
则下列判断正确的是( )A .子弹穿过前10块木块所用的时间是2t B .子弹穿过前15块木块所用的时间大于2tC.子弹穿过前10块木块时速度变为02vD.子弹穿过前15块木块时速度变为02v5.在中国人民共和国成立70周年的阅兵式上,20架直升机停编队后排成“70”字样飞过阅兵区,其速度-时间图像如图所示,则以下说法正确的是()A.该编队做的是往复运动B.0~t1时间内编队做加速度增大的加速运动C.0~t1时间内的平均速度有可能大于t2~t3时间内的平均速度D.t2~t3时间内的位移有可能大于0~t1时间内的位移6.2017年4月16日,国产大飞机C919在上海浦东机场进行首次高速滑行实验,在某次试验正常刹车时(做匀减速直线运动)初速度为v,经时间t停下来,则在最后t0(0t t )时间内位移为()A.22ttvB.22vttC.22vttD.22vtt7.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的()A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小一定等于7mC.加速度的大小可能小于4m/s2D.加速度的大小一定小于10m/s28.如图所示是一火箭竖直上升的v-t图象,以下叙述正确的是()A.在40s末火箭达到上升的最大速度和高度B.火箭上升的最大高度为48kmC.在120s时,火箭加速度的方向发生改变D.在40s时,火箭运动的速度方向发生改变9.物体做匀变速直线运动,已知在时间t内通过的位移为x,则以下说法正确的是()A .不可求出物体在时间t 内的平均速度B .可求出物体的加速度C .可求出物体经过2t 时的瞬时速度D .可求出物体通过2x 时的速度 10.小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子,让其自由落下,拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第1讲 加速度和速度的关系(a=Δv/t )1.(单选)对于质点的运动,下列说法中正确的是( )【答案】BA .质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零B .质点速度变化率越大,则加速度越大C .质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D .质点运动的加速度越大,它的速度变化越大 2、(单选)关于物体的运动,下列说法不可能的是( ).答案 BA .加速度在减小,速度在增大B .加速度方向始终改变而速度不变C .加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小D .加速度方向不变而速度方向变化3.(多选)沿一条直线运动的物体,当物体的加速度逐渐减小时,下列说法正确的是( ).答案 BD A .物体运动的速度一定增大 B .物体运动的速度可能减小 C .物体运动的速度的变化量一定减少 D .物体运动的路程一定增大 4.(多选)根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( ).答案 CD A .v 0>0,a <0,物体做加速运动 B .v 0<0,a <0,物体做减速运动 C .v 0<0,a >0,物体做减速运动 D .v 0>0,a >0,物体做加速运动5.(单选)关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是( ).答案 BA .物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大B .速度很大的物体,其加速度可能为零C .某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大D .加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大 6.(单选)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小逐渐减小为零,则在此过程中( ).答案 BA .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值7.(单选)甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a 甲=4 m/s 2,a 乙=-4 m/s 2,那么对甲、乙两物体判断正确的是( ).答案 BA .甲的加速度大于乙的加速度B .甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C .甲的速度比乙的速度变化快D .甲、乙在相等时间内速度变化可能相等8. (单选)如图所示,小球以v 1=3 m/s 的速度水平向右运动,碰一墙壁经Δt =0.01 s 后以v 2=2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )答案:CA .100 m/s 2,方向向右B .100 m/s 2,方向向左C .500 m/s 2,方向向左D .500 m/s 2,方向向右 9.(多选)物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s ,1s 后速度大小变为10m/s ,关于该物体在这1s 内的加速度大小下列说法中正确的是( )A .加速度的大小可能是14m/s 2B .加速度的大小可能是8m/s 2C .加速度的大小可能是4m/s 2D .加速度的大小可能是6m/s 2【答案】AD10、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 cm 的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt =3.0 s .试估算: (1)滑块的加速度多大?(2)两个光电门之间的距离是多少?解析 v 1=L Δt 1=0.10 m/s v 2=L Δt 2=0.30 m/s a =v 2-v 1Δt ≈0.067 m/s 2. (2) x =v 1+v 22Δt =0.6 m.第二讲:匀变速直线运动规律的应用基本规律(1)三个基本公式①v =v 0+at . ②x =v 0t +12at 2. ③v 2-v 20=2ax(2)两个重要推论 ①平均速度公式:v =v t 2=v 0+v 2= s t .中间位置速度v s 2=√v12+v222.②任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量,即Δx =aT 2.(3).初速度为零的匀变速直线运动的四个推论(1)1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1).(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…. 1.(单选)一物体从静止开始做匀加速直线运动,测得它在第n 秒内的位移为s ,则物体的加速度为( )A .B .C .D . 【答案】A2.(单选)做匀加速沿直线运动的质点在第一个3s 内的平均速度比它在第一个5s 内的平均速度小3m/s ,则质点的加速度大小为( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C .3 m/s 2D .4 m/s 2【答案】C 7.(单选)一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第1s 内的位移为它最后1s 内位移的一半,g 取10m/s 2,则它开始下落时距地面的高度为( )A . 5 mB . 11.25 mC . 20 mD . 31.25 m 【答案】B 3.(多选)一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第15s 内的位移比第14s 内的位移多0.2m ,则下列说法正确的是()A . 小球加速度为0.2m/s 2B . 小球前15s 内的平均速度为1.5m/sC . 小球第14s 的初速度为2.8m/sD . 第15s 内的平均速度为0.2m/s 【答案】AB4.(单选)如图是哈尔滨西客站D502次列车首次发车,标志着世界首条高寒区高速铁路哈大高铁正式开通运营.哈大高铁运营里程921公里,设计时速350公里.D502次列车到达大连北站时做匀减速直线运动,开始刹车后第5 s 内的位移是57.5 m ,第10 s 内的位移是32.5 m ,则下列说法正确的有( ).答案 D A .在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点 B .时速350公里是指平均速度,921公里是指位移C .列车做匀减速运动时的加速度大小为6.25 m/s 2D .列车在开始减速时的速度为80 m/s5.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s 内和第2s 内位移大小依次为9m 和7m .求:(1)刹车后汽车的加速度大小. (2)汽车在刹车后6s 内的位移.解答: 解:设汽车的初速度为v 0,加速度为a .则第1s 内位移为:x 1=代入数据,得:9=v 0+ 第2s 内的位移为:x 2=v 0t 2+﹣x 1, 代入数据得:7= 解得:a=﹣2m/s 2,v 0=10m/s汽车刹车到停止所需时间为:t==则汽车刹车后6s 内位移等于5s 内的位移,所以有:==25m 故答案为:2,256.质点做匀减速直线运动,在第1 s 内位移为6 m ,停止运动前的最后1 s 内位移为2 m ,求: (1)在整个减速运动过程中质点的位移大小; (2)整个减速过程共用的时间。
高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究必须掌握的典型题单选题1、如图所示,一小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知AB=BC,则下列说法正确的是()A.滑块到达B、C两点的速度之比为1:2B.滑块到达B、C两点的速度之比为1:3C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1:√2D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为(√2+1):1答案:DAB.由题意可知小滑块做初速度为零的匀加速直线运动,设小滑块到达B、C两点的速度分别为v B、v C,则根据运动学公式有v B2=2ax ABv C2=2ax AC由题意可知x AC=2x AB整理可得滑块到达B、C两点的速度之比为1:√2,故AB错误;CD.设小滑块到达B、C两点的速度分别为t B、,则根据运动学公式有x AB=12at B2x AC=12at C2结合x AC=2x AB整理可得滑块通过AB、BC两段的时间之比为(√2+1):1,故C错误,D正确。
故选D。
2、2021年8月26日,东京残奥会奥运村发生的无人车撞人事件引发了人们对无人车安全性的担忧。
某厂测试无人车安全性能时根据某阶段的运动情况作出了v−t图像。
已知甲、乙两车在封闭的平直公路上行驶,初始时两辆车相距20m远,甲车在前,乙车在后,同向行驶。
甲、乙两车的运动情况分别如图中图线a、b所示,则()A.两车在5s时恰好有一次相遇B.两车能够相遇,在5s时,两车相距最远C.两车不能够相遇,在5s时,两车相距最近D.两车不能够相遇,并且距离越来越大答案:A在前5s内,乙车的速度大于甲车的速度,两车之间距离变小,根据v−t图像与横轴围成的面积表示位移,可知在前5s内,乙车比甲车多走的位移为Δx=x乙−x甲=(16+142×5−8+142×5)m=20m由于初始时两车相距20m远,且甲车在前,可知两车在5s时恰好相遇,5s后,甲车的速度大于乙车的速度,两车之间距离变大,所以两车只在5s时恰好有一次相遇,之后两车之间距离逐渐变大,选项A正确,BCD错误;故选A。
计算题1.一个物体从塔顶上下落,在到达地面前最后1 s 内通过的位移是整个位移的259,塔高为多少米?(g=10 m/s 2)2. 一个物体从45m 高处自由下落,那么(1)该物体经多长时间落到地面?(2)最后1s 的初速度是多少?(3)在最后1s 内通过的高度是多少?( g 取10 m/s 2)3.从静止在一定高度的气球上自由落下两个物体,第一个物体下落1 s 后,第二个物体开始下落,若两物体用长93.1 m 的绳连接在一起.问:第二个物体下落多长时间绳被拉紧?(g=9.8 m/s 2)4.跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224 m 高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s 2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s (g 取10 m/s 2).(1)求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?(2)求运动员在空中的最短时间是多少?1.在水平导轨AB的两端各有一竖直的挡板A和B,AB长L=4 m,物体从A处开始以4 m/s的速度沿轨道向B运动,已知物体在碰到A或B以后,均以与碰前等大的速度反弹回来,并且物体在导轨上做匀减速运动的加速度大小不变,为了使物体能够停在AB的中点,则这个加速度的大小应为多少?2.一辆汽车以90km/h的速率在学校区行驶。
当这辆违章超速行驶的汽车经过警车时,警车立即从静止开始以2.5m/s2的加速度匀加速度追去。
⑴.警车出发多长时间后两车相距最远?⑵.警车何时能截获超速车?⑶.警车截获超速车时,警车的速率为多大?位移多大?3.一个滑块沿斜面静止滑下,依次通过斜面上的A、B、C三点,如图所示,已知AB=6m,BC=10m,滑块经过AB、BC两段位移的时间都是2s ,求(1)滑块运动的加速度?(2)滑块在B点的瞬时速度?(3)滑块A到初始位置的距离?4.甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第1讲 加速度和速度的关系(a=Δv/t )1.(单选)对于质点的运动,下列说法中正确的是( )【答案】BA .质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零B .质点速度变化率越大,则加速度越大C .质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D .质点运动的加速度越大,它的速度变化越大 2、(单选)关于物体的运动,下列说法不可能的是( ).答案 BA .加速度在减小,速度在增大B .加速度方向始终改变而速度不变C .加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小D .加速度方向不变而速度方向变化3.(多选)沿一条直线运动的物体,当物体的加速度逐渐减小时,下列说法正确的是( ).答案 BD A .物体运动的速度一定增大 B .物体运动的速度可能减小 C .物体运动的速度的变化量一定减少 D .物体运动的路程一定增大 4.(多选)根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( ).答案 CD A .v 0>0,a <0,物体做加速运动 B .v 0<0,a <0,物体做减速运动 C .v 0<0,a >0,物体做减速运动 D .v 0>0,a >0,物体做加速运动5.(单选)关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是( ).答案 BA .物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大B .速度很大的物体,其加速度可能为零C .某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大D .加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大 6.(单选)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小逐渐减小为零,则在此过程中( ).答案 BA .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值7.(单选)甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a 甲=4 m/s 2,a 乙=-4 m/s 2,那么对甲、乙两物体判断正确的是( ).答案 BA .甲的加速度大于乙的加速度B .甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C .甲的速度比乙的速度变化快D .甲、乙在相等时间内速度变化可能相等8. (单选)如图所示,小球以v 1=3 m/s 的速度水平向右运动,碰一墙壁经Δt =0.01 s 后以v 2=2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )答案:CA .100 m/s 2,方向向右B .100 m/s 2,方向向左C .500 m/s 2,方向向左D .500 m/s 2,方向向右 9.(多选)物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s ,1s 后速度大小变为10m/s ,关于该物体在这1s 内的加速度大小下列说法中正确的是( )A .加速度的大小可能是14m/s 2B .加速度的大小可能是8m/s 2C .加速度的大小可能是4m/s 2D .加速度的大小可能是6m/s 2【答案】AD10、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 cm 的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt =3.0 s .试估算: (1)滑块的加速度多大?(2)两个光电门之间的距离是多少?解析 v 1=L Δt 1=0.10 m/s v 2=L Δt 2=0.30 m/s a =v 2-v 1Δt ≈0.067 m /s 2. (2) x =v 1+v 22Δt =0.6 m.第二讲:匀变速直线运动规律的应用基本规律(1)三个基本公式①v =v 0+at . ②x =v 0t +12at 2. ③v 2-v 20=2ax(2)两个重要推论 ①平均速度公式:v =v t 2=v 0+v 2= s t .中间位置速度v s 2=√v12+v222.②任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量,即Δx =aT 2.(3).初速度为零的匀变速直线运动的四个推论(1)1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1). (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…. 1.(单选)一物体从静止开始做匀加速直线运动,测得它在第n 秒内的位移为s ,则物体的加速度为( ) A .B .C .D .【答案】A2.(单选)做匀加速沿直线运动的质点在第一个3s 内的平均速度比它在第一个5s 内的平均速度小3m/s ,则质点的加速度大小为( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C .3 m/s 2D .4 m/s 2【答案】C 7.(单选)一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第1s 内的位移为它最后1s 内位移的一半,g 取10m/s 2,则它开始下落时距地面的高度为( )A . 5 mB . 11.25 mC . 20 mD . 31.25 m 【答案】B 3.(多选)一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第15s 内的位移比第14s 内的位移多0.2m ,则下列说法正确的是()A . 小球加速度为0.2m/s 2B . 小球前15s 内的平均速度为1.5m/sC . 小球第14s 的初速度为2.8m/sD . 第15s 内的平均速度为0.2m/s 【答案】AB4.(单选)如图是哈尔滨西客站D502次列车首次发车,标志着世界首条高寒区高速铁路哈大高铁正式开通运营.哈大高铁运营里程921公里,设计时速350公里.D502次列车到达大连北站时做匀减速直线运动,开始刹车后第5 s 内的位移是57.5 m ,第10 s 内的位移是32.5 m ,则下列说法正确的有( ).答案 D A .在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点 B .时速350公里是指平均速度,921公里是指位移C .列车做匀减速运动时的加速度大小为6.25 m/s 2D .列车在开始减速时的速度为80 m/s5.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s 内和第2s 内位移大小依次为9m 和7m .求:(1)刹车后汽车的加速度大小. (2)汽车在刹车后6s 内的位移.解答:解:设汽车的初速度为v 0,加速度为a .则第1s 内位移为:x 1=代入数据,得:9=v 0+ 第2s 内的位移为:x 2=v 0t 2+﹣x 1, 代入数据得:7= 解得:a=﹣2m/s 2,v 0=10m/s汽车刹车到停止所需时间为:t==则汽车刹车后6s 内位移等于5s 内的位移,所以有:==25m 故答案为:2,256.质点做匀减速直线运动,在第1 s 内位移为6 m ,停止运动前的最后1 s 内位移为2 m ,求: (1)在整个减速运动过程中质点的位移大小; (2)整个减速过程共用的时间。
[解析] 反向加速(1)设质点的初速度为v 0,加速度大小为a ,由题意可得:v 0·t 1-12at 12=6 m 12at 22=2 m ,t 1=t 2=1 s 可解得:v 0=8 m/s ,a =4 m/s 2 故x 总=v 022a =8 m(2)由v =v 0-at ,得:t =v 0-va=2 s [答案] (1)8 m (2)2 s7.飞机着陆后以6 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60 m/s ,求: (1)它着陆后12 s 内滑行的位移x ;(2)整个减速过程的平均速度(用两种方法求解); (3)静止前4 s 内飞机滑行的位移x ′。
[解析] (1)以初速度方向为正方向,则有a =-6 m/s 2飞机在地面滑行最长时间t =Δv a =0-60-6 s =10 s所以飞机,12 s 内滑行的位移等于10 s 内滑行的位移。
由v 2-v 02=2ax 可得: x =-v 022a =-6022×-6 m =300 m(2)法一:v =v t +v 02=0+602m/s =30 m/s 法二:v =Δx Δt =30010m/s =30 m/s (3)可看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,则:x ′=12at 2=12×6×42m =48 m[答案] (1)300 m (2)30 m/s (3)48 m8.如图所示,小滑块在较长的斜面顶端,以初速度v 0=2 m/s 、加速度a =2 m/s 2向下滑,在到达底端前1 s 内,所滑过的距离为715L ,其中L 为斜面长,则(1)小滑块在斜面上滑行的时间为多少? (2)小滑块到达斜面底端时的速度v 是多大? (3)斜面的长度L 是多少?解析 a =2 m/s 2,v 0=2 m/s7L 15=v 1×1+12a ×12① v 1=v 0+at ② 8L 15=v 0t +12at 2③ ①②③联立得t =2 s ,L =15 m小滑块在斜面上滑行的时间t 总=t +1 s =3 s 到达斜面底端时v =v 0+at 总=8 m/s. 答案 (1)3 s (2)8 m/s (3)15 m9.已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点、AB 间的距离为l 1,BC 间的距离为l 2,一物体自O 点由静止出发,沿此直线做匀速运动,依次经过A 、B 、C 三点,已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等。
求O 与A 的距离.10.一个小球从斜面顶端无初速下滑,接着又在水平面上做匀减速运动,直到停止,它共运动了10 s ,斜面长4 m ,在水平面上运动的距离为6 m ,求: (1)小球在运动过程中的最大速度;(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小.答案 (1)2 m/s (2)0.5 m/s 2 0.33 m/s 2解析 方法一 (基本公式法)设小球在斜面上的加速度大小为a 1,运动时间为t 1;在水平面上的加速度大小为a 2,运动时间为t 2,由x =v 0t +12at 2可得:4=12a 1t 21① 6=12a 2t 22②由最大速度相等可得v m =a 1t 1=a 2t 2③ t 1+t 2=10 s ④联立①②③④可解得 v m =2 m/s ,a 1=0.5 m/s 2,a 2=0.33 m/s 2方法二 (平均速度法)设小球运动过程中的最大速度为v m ,由x =v 0+v 2t 可得:0+v m 2t 1+v m +02t 2=10 m即v m2(t 1+t 2)=10 m ,而t 1+t 2=10 s ,解得v m =2 m/s.由a =v 2-v 202x 可得a 1=22-02×4m/s 2=0.5 m/s 2a 2=0-222×6m/s 2=-0.33 m/s 2.11. 2011年7月2日下午1点半,在杭州滨江区的闻涛社区中,一个2岁女童突然从10楼坠落,在楼下的吴菊萍奋不顾身地冲过去接住了孩子,从而挽救了“妞妞”的生命.她的事迹感动了亿万国人.吴菊萍被誉为“最美妈妈”.假设妞妞从离地h 1=31.5m 高的阳台由静止掉下,下落过程中空气阻力不计.在妞妞开始掉下时,吴菊萍立刻由静止冲向妞妞下落处的正下方楼下,准备接住妞妞.为确保能稳妥安全接住妞妞,她一方面要尽力节约时间,但又必须保证接住妞妞时没有水平方向的速度.于是吴菊萍先做匀加速运动后立即做匀减速运动,奔跑水平距离s=9.8m 到达楼下,到楼下时吴菊萍的速度刚好减为零,同时她张开双臂,在距地面高度为h 2=1.5m 处接住妞妞,竖直向下缓冲到地面时速度恰好为零,缓冲过程可看做匀减速运动.(g=10m/s 2,=2.45)求:(1)从开始下落起经过多长时间妞妞被接住?接住时妞妞的速度大小; (2)缓冲过程中妞妞的加速度大小;(3)吴菊萍跑到楼的正下方过程中最大速度的大小.解答:解:(1)妞妞下落过程做自由落体运动,由运动学公式得:解得下落时间为:=2.45s速度大小为:v 0=gt 0=24.5m/s(2)设缓冲过程中的加速度大小为a ,由运动学公式得:a==200m/s 2(3)设奔跑过程中的最大速度为v ,由平均速度公式可得s=所以得:v=答:(1)从开始下落起经过2.45s 妞妞被接住,接住时妞妞的速度大小为24.5m/s ;(2)缓冲过程中妞妞的加速度大小为200m/s 2; (3)吴菊萍跑到楼的正下方过程中最大速度的大小为8m/s .12.甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.解析 设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t 0)的速度为v ,第一段时间间隔内行驶的路程为x 1,加速度为a ;在第二段时间间隔内行驶的路程为x 2.由运动学公式得v =at 0,x 1=12at 20,x 2=vt 0+12(2a )t 2设汽车乙在时刻t 0的速度为v ′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为x 1′、x 2′.同样有v ′=(2a )t 0,x 1′=12(2a )t 20,x 2′=v ′t 0+12at 20设甲、乙两车行驶的总路程分别为x 、x ′,则有x =x 1+x 2,x ′=x 1′+x 2′联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为x x ′=57. 答案 5713.在一次低空跳伞训练中,当直升飞机悬停在离地面224 m 高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动。