匀变速直线运动的位移与时间的关系B卷
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匀变速直线运动的位移和时间的关系的练习题1.物体做匀减速直线运动,最后停了下来,以下说法正确的是 ( AD )A .速度随时间减小,位移随时间增加B .速度和加速度都随时间减小C .速度和位移都随时间减小D .速度与加速度的方向相反2.一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x =24t -6t 2,则它的速度等于零的时刻t 为 ( B )A.16s B .2 s C .6 s D .24 s 3、飞机的起飞过程是从静止出发,在直跑道上加速前进,等达到一定速度时离地.已知飞机加速前进的路程为1600m ,所用的时间为40s ,假设这段时间内的运动为匀加速运动,用a 表示加速度,v 表示离地时的速度,则( A )A .a =2m/s 2,v =80m/sB .a =1m/s 2,v =40m/sC .a =80m/s 2,v =40m/sD .a =1m/s 2,v =80m/s解析:由x =12at 2得a =2x t 2=2×1600402m/s 2=2m/s 2,由x =v t =v 2t 得v =2x t =2×160040m/s =80m/s.4、甲、乙两物体沿同一直线运动的v -t 图象如图所示,则下列说法正确的是 (BD)A .在2 s 末,甲、乙两物体的速度不同,位移不同B .在2 s 末,甲、乙两物体的速度相同,位移不同C .在4 s 末,甲、乙两物体的速度相同,位移不同D .在4 s 末,甲、乙两物体的速度不同,位移相同5、如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度—时间图象,根据图线得出如下几个判定,正确的是(BCD )A .物体始终沿正方向运动B .物体先沿负方向运动,在t =2 s 后开始沿正方向运动C .运动过程中,物体的加速度保持不变D .4 s 末物体回到出发点6、如图是物体做直线运动的vt 图象,由图象可得到的正确结果是 ( B )A .t =1 s 时物体的加速度大小为1.0 m/s 2B .t =5 s 时物体的加速度大小为0.75 m/s 2C .第3 s 内物体的位移为1.5 mD .物体在加速过程的位移比减速过程的位移大7、以36km /h 速度行驶的列车开始下坡,在坡路上的加速度等于0.2m /s2,经过30s 到达坡底,求坡路的长度和列车到达坡底时的速度。
高一物理【匀变速直线运动的位移与时间的关系】专题练习题1.(多选)一质点以一定的初速度向东做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x =10t -t 2(m),则( )A .质点初速度为10 m/sB .质点的加速度大小是1 m/s 2C .2 s 末的速度为6 m/sD .在2 s 末,质点在出发点西边,距出发点24 m 答案 AC2.一物体由静止开始做匀变速直线运动,在时间t 内通过的位移为x ,则它从出发开始经过4x 的位移所用的时间为( )A.t4 B.t 2 C .2tD .4t解析 由x =12at 2和4x =12at ′2得t ′=2t ,故C 对。
答案 C3.一个物体由静止开始做匀加速直线运动,第1 s 内的位移是1 m ,物体在第3 s 内的位移是( )A .2 mB .3 mC .5 mD .8 m解析 根据x 1=12at 21得物体的加速度为a =2x 1t 21=2×112 m/s 2=2 m/s 2,则物体在第3 s 内的位移为x ′=12at 23-12at 22=12×2×(9-4) m =5 m 。
答案 C4.如图所示,一辆正以8 m/s 的速度沿直线行驶的汽车,突然以1 m/s 2的加速度加速行驶,则汽车行驶了18 m 时的速度为( )A .8 m/sB .12 m/sC .10 m/sD .14 m/s解析 由v 2-v 20=2ax 得v =v 20+2ax =82+2×1×18 m/s =10 m/s ,C 正确。
答案 C5.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们的初速度之比为1∶2,它们运动的最大位移之比为( )A .1∶2B .1∶4C .4∶1D .2∶1解析 小车的末速度为0,由v 2-v 20=2ax 得 x 1x 2=v 201v 202=14,选项B 正确。
答案 B6.如图所示,某高速列车在某段距离中做匀加速直线运动,速度由5 m/s 增加到10 m/s 时走过的位移为x 。
第9讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀速直线运动的v t 图像如图所示,v t 图像与对应的时间轴所包围的矩形的(阴影部分)“面积”有什么意义?提示:表示物体在0~t 1时间内的位移。
一、速度与时间的关系1. v t 图像中“面积”的意义:v t 图像中的图线和时间轴包围的“面积”等于相应时间内的位移。
如图所示,在0~t 1时间内的位移大小等于梯形的“面积”。
2.位移公式:x =v 0t +12at 2。
式中v 0表示初速度,x 表示物体在时间t 内运动的位移。
二、速度与位移的关系1.公式:v 2-v 02=2ax .2.推导:由速度时间关系式v =v 0+at ,位移时间关系式x =v 0t +12at 2,得v 2-v 02=2ax .例题1. 一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是 ( )A.物体的末速度一定与时间成正比B.物体的位移一定与时间的平方成正比C.物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比D.若为匀加速直线运动,速度和位移都随时间增加;若为匀减速直线运动,速度和位移都随时间减小对点训练1.一质点做匀加速直线运动,初速度v0=2 m/s,4 s内位移为20 m,求6 s末质点的速度大小。
例题2.如图所示,甲图为某质点的位移时间图像,乙图为某质点的速度时间图像,下列关于两质点的运动情况说法正确的是()甲乙A.0~2 s内:甲图质点做匀加速直线运动,乙图质点做匀速直线运动B.2~3 s内:甲图质点和乙图质点均静止不动C.3~5 s内:甲图质点和乙图质点均做匀减速运动,加速度为15 m/s2D.0~5 s内:甲图质点的位移为10 m,乙图质点的位移为100 m对点训练2.如图所示,一同学沿一直线行走,现用频闪照相法记录了他行走中的9个位置,观察图片可知,选项中能比较正确地反映该同学运动的速度与时间关系的是()A. B.C. D.对点训练2.一、刹车类问题的处理思路实际交通工具刹车后可认为是做匀减速直线运动,当速度减小到零时,车辆就会停止.解答此类问题的思路是:(1)先求出它从刹车到停止的刹车时间t 刹=v 0a; (2)比较所给时间与刹车时间的关系确定运动时间,最后再利用运动学公式求解.若t >t 刹,不能盲目把时间代入;若t <t 刹,则在t 时间内未停止运动,可用公式求解.二、逆向思维法求解运动问题逆向思维法是把运动过程的“末状态”作为“初状态”来反向研究问题的方法.如物体做匀减速直线运动可看成反向匀加速直线运动来处理.末状态已知的情况下,若采用逆向思维法往往能起到事半功倍的效果.例题3. 如图所示,一辆正以8 m/s 的速度沿直线行驶的汽车,突然以1 m/s 2的加速度加速行驶,则汽车加速行驶18 m 时的速度为 ( )A.8 m/sB.12 m/sC.10 m/sD.14 m/s对点训练3. 一物体做匀减速直线运动,初速度大小为v 0=5 m/s ,加速度大小为0.5 m/s 2,求:(1)物体在前3 s 内的位移大小;(2)物体在第3 s 内的位移大小.例题4. 一辆汽车正在平直的公路上以72 km/h 的速度行驶,司机看见红色信号灯后便立即踩下制动器,此后,汽车开始做匀减速直线运动.设汽车减速过程的加速度大小为5 m/s 2,求:(1)开始制动后,前2 s 内汽车行驶的距离;(2)开始制动后,前5 s 内汽车行驶的距离.对点训练4.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,速度大小为v 0=10 m/s,关闭油门后汽车的加速度大小为2 m/s 2。
匀变速直线运动的位移与时间的关系1.一个作初速度为零的匀加速直线运动的物体,下列说法中正确的是( ) A .第4秒内的平均速度大于4秒内的平均速度B .第4秒内的平均速度大于第4秒末的即时速度C .第4秒内的位移小于头4秒内的位移D .第3秒末的速度等于第4秒初的速度2.一个物体位移与时间的关系为x=5t+5t 2(x 以m 为单位,t 以s 为单位),下列说法中正确的是( )A .这个物体的初速度是2.5m/sB .这个物体的加速度大小是10m/s 2C .这个物体的初速度是5m/sD .这个物体加速度方向一定与初速度方向一致3.一辆汽车以12m/s 的速度行驶,遇到紧急情况,司机采取制动措施,使汽车做匀减速直线运动,若制动后汽车加速度值为5m/s 2,则( )A .经3s 汽车的速度为27m/sB .经3s 汽车的速度为0C .经3s 汽车的位移为13. 5mD .经3s 汽车的位移为14.4m4.一辆汽车做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,初速度为6m/s ,经28m 后速度增加到8m/s ,则下列说法正确的是( )A .这段运动所用时间为4sB .这段运动的加速度是0.5m/s 2C .自计时开始,2s 末的速度为6.5m/sD .从开始计时起,经过14m 处的速度为7m/s5.航空母舰是大规模战争中的重要武器,灵活起降的飞机是它主要的攻击力之一.民航客机起飞时要在2.5min 内使飞机从静止加速到44m/s ,而舰载飞机借助助推设备,在2s 内就可把飞机从静止加速到83m/s ,设起飞时飞机在跑道上做匀加速直线运动,供客机起飞的跑道的长度约是航空母舰的甲板跑道长度的( )A .800 倍B .80倍C .400倍D .40倍6.做匀加速直线运动的物体,速度由v 增加到2v 时的位移为s ,则当速度由3v 增加到4v 时,它的位移是( )A .s 25B .s 37C .3sD .4s7.驾驶员手册规定,具有良好刹车的汽车以80km/h 的速率行驶时,可以在56m 的距离内被刹住,以48km/h 的速率行驶时,可以在24m 的距离内被刹住。
匀变速直线运动的位移与时间的关系1、汽车刹车后做匀减速直线运动,经3 s后停止运动,那么,在这连续的3个1 s内汽车通过的位移之比为( )A.1∶3∶5 B.5∶3∶1 C.1∶2∶3 D.3∶2∶1【解析】 末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动处理,初速度为零的匀加速直线运动第1秒内、第2秒内、第3秒内……的位移之比为1∶3∶5∶…… 【答案】 B2、做匀变速直线运动的物体初速度为12 m/s,在第6 s内的位移比第5 s内的位移多4 m.关于物体运动情况的说法正确的是( )A.物体的加速度为4 m/s2B.物体5 s末的速度是36 m/sC.物体5、6两秒内的位移是72 mD.物体从14 m的A点运动到32 m的B点所用的时间是1 s【答案】 AD3、由静止开始做匀加速运动的汽车,第1 s内通过的位移为0.4 m,以下说法中正确的是( )A.第1 s末的速度为0.8 m/s B.加速度为0.8 m/s2C.第2 s内通过的路程为1.2 m D.前2 s内通过的路程为1.2 m【解析】 设加速度为a,则由x=at2得a==0.8 m/s2;第1 s末的速度v1=0.8×1 m/s=0.8 m/s;第2 s内通过的路程x2=m=1.2 m.故选项A、B、C正确.【答案】 ABC4、某物体运动的速度图象如右图所示,根据图象可知( )A.0~2 s内的加速度为1 m/s2B.0~5 s内的位移为10 mC.第1 s末与第3 s末的速度方向相同D.第1 s末与第5 s末加速度方向相同【解析】 0~2 s内的加速度(即图象的斜率)a==1 m/s2,故A对;0~5s内的位移为x=(2+5)×2 m=7 m,故B错;从图象可以看出,第1 s末与第3 s末物体的速度都为正值,即都与所设的正方向相同,故C对;而在第5 s末的加速度为负,所以D错误.【答案】 AC5、汽车由静止开始做匀加速直线运动,速度达到v时立即做匀减速直线运动,最后停止,运动的全部时间为t,则汽车通过的全部位移为( )A.vtB.vtC.vtD.vt【解析】 匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于该段时间初、末速度的平均值,由题意知,汽车在加速和减速两过程的平均速度均为,故全程的位移x=vt,B项正确.【答案】 B6、某质点的位移随时间变化规律的关系是x=4t+2t2,x与t的单位分别为m 和s,则质点的初速度与加速度分别为( )A.4 m/s与2 m/s2 B.0与4 m/s2C.4 m/s与4 m/s2 D.4 m/s与0【解析】 匀变速直线运动的位移与时间关系式为x=v0t+at2,对比x=4t+2t2,得出v0=4 m/s,a=4 m/s2,C正确.【答案】 C7、从静止开始做匀加速直线运动的物体,0~10 s内的位移是10 m,那么在10 s~20 s内的位移是( )A.20 m B.30 m C.40 m D.60 m【解析】 当t=10 s时,Δx=a(2t)2-at2=at2=at2·3=10×3 m=30 m.【答案】 B8、做匀加速直线运动的质点,运动了t s,下列说法中正确的是( )A.它的初速度越大,通过的位移一定越大B.它的加速度越大,通过的位移一定越大C.它的末速度越大,通过的位移一定越大D.它的平均速度越大,通过的位移一定越大【解析】 由匀加速直线运动的位移公式x=v0t+at2知,在时间t一定的情况下,只有初速v0和加速度a都较大时,位移x才较大,只有v0或a一个量较大,x不一定大,所以A、B不正确;由匀加速直线运动的位移公式x=t知,在时间t一定的情况下,只有初速v0和末速v t都较大时,位移x 才较大,只有v t一个量较大,x不一定大,所以C不正确;由位移公式x=t知,在时间t一定的情况下,平均速度较大,位移x一定较大,所以D正确.【答案】 D9、一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s,它在第3 s内通过的位移是4.5 m,则它的加速度为( )A.0.5 m/s2 B.1.0 m/s2 C.1.5 m/s2 D.2.0 m/s2【解析】 物体在第3 s内的平均速度3=4.5 m/s,即为第3 s的中间时刻t=2.5 s时的瞬时速度.又v=v0+at得:a== m/s2=1.0 m/s2. 【答案】 B10、由静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1 s内的位移为2 m.关于该物体的运动情况,以下说法正确的是( )A.第1 s内的平均速度为2 m/s B.第1 s末的瞬时速度为2 m/s C.第2 s内的位移为4 m D.运动过程中的加速度为4 m/s2【解析】 由直线运动的平均速度公式=知,第1 s内的平均速度==2 m/s,A正确;由匀加速直线运动的平均速度公式=知,第1 s末的瞬时速度v=2-v0=2×2 m/s-0=4 m/s,B错误;由初速度为零的匀加速直线运动的位移公式x=at2,得加速度a===4 m/s2,D正确;进一步可求得第2 s内的位移x2=at22-at12=×4 m/s2×(2 s)2-×4m/s2×(1 s)2=8 m-2 m=6 m,所以C错误.【答案】 AD 11、汽车刹车后做匀减速直线运动,最后停了下来,在刹车过程中,汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是( )A.(+1)∶1 B.∶1C.1∶(+1) D.1∶【解析】 汽车在前半程与后半程的时间比为t1∶t2=(-1)∶1,前半程的平均速度与后半程的平均速度之比为1∶2=∶=t2∶t1=1∶(-1)=(+1)∶1. 【答案】 A12、做直线运动的物体的v-t图象如右图所示.由图象可知( )A.前10 s物体的加速度为0.5 m/s2,后5 s物体的加速度为-1 m/s2B.15 s末物体回到出发点C.15 s内物体位移为37.5 mD.前10 s内的平均速度为2.5 m/s【解析】 在v-t图象中,图线斜率表示加速度的大小,故前10 s内物体做加速运动,加速度为a1== m/s2=0.5 m/s2,后5 s物体做减速运动的加速度为a2==m/s2=-1 m/s2,图线与坐标轴所围“面积”表示位移的大小,故物体在15 s内的位移为x=×15×5 m=37.5 m.前10 s内的平均速度==m/s=2.5 m/s. 【答案】 ACD13、一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,那么可以知道( )A.第2 s内平均速度是1.5 m/s B.第3 s初瞬时速度是2.25 m/sC.质点的加速度是0.125 m/s2D.质点的加速度是0.5 m/s2【解析】 由Δx=aT2,得a= m/s2=0.5 m/s2,由x3-x2=x4-x3,得第2 s内的位移x2=1.5 m,第2 s内的平均速度2== m/s=1.5 m/s.第3 s初速度即第2 s末的速度v2== m/s=1.75 m/s,故AD正确.【答案】 AD14、一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1 s.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2 m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8 m,由此不可求得( )A.第1次闪光时质点的速度B.质点运动的加速度C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移D.质点运动的初速度【解析】 如右图所示,x3-x1=2aT2,可求得a而v1= -a· 可求.x2=x1+aT2=x1+ = 也可求,因不知第一次闪光时已运动的时间和位移,故初速度v0不可求.【答案】 D15、一小球沿斜面由静止开始匀加速滚下(斜面足够长),已知小球在第4 s末的速度为4 m/s.求:(1)第6 s末的速度;(2)前6 s内的位移;(3)第6 s内的位移.【解析】 由v1=at1得a===1 m/s所以第1 s内的位移x1=a×12 m=0.5 m(1)由于第4 s末与第6 s末的速度之比v1∶v2=4∶6=2∶3故第6 s末的速度v2=v1=6 m/s.(2)第1 s内与前6 s内的位移之比x1∶x6=12∶62故前6 s内小球的位移x6=36x1=18 m.(3)第1 s内与第6 s内的位移之比xⅠ∶xⅥ=1∶(2×6-1)故第6 s内的位移xⅥ=11xⅠ=5.5 m.【答案】 (1)6 m/s (2)18 m (3)5.5 m16、一辆正在匀加速直线行驶的汽车,在5 s内先后经过路旁两个相距50 m 的电线杆,它经第二根的速度是15 m/s,求它经过第一根杆的速度及行驶的加速度.【解析】 全程5 s内的平均速度== m/s=10 m/s中间2.5 s的瞬时速度v2.5==10 m/s加速度a== m/s2=2 m/s2根据:v t=v0+at,15=v0+2×5,v0=5 m/s.【答案】 5 m/s 2 m/s217、2007年10月24日,中国用“长征”运载火箭成功地发射了“嫦娥一号”绕月卫星,下图是监测系统每隔2 s拍摄的关于火箭起始阶段的一组照片,已知火箭的长度为60 m,现用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如下图所示,你能否估算出火箭的加速度a和火箭在照片中第2个象所对应的时刻瞬时速度v的大小?【解析】 先根据火箭在照片上所成像的长度与火箭实际长度的关系,计算出两段时间内火箭的位移,再根据Δx=aT2和中间时刻的速度等于这段时间的平均速度求出火箭的加速度和速度.从照片上可知,刻度尺上1 cm的长度相当于30 m的实际长度,前后两段的位移分别为4 cm和6.5 cm,对应的实际位移分别为x1=120 m,x2=195 m,则由Δx=aT2得a= = = m/s2=18.75 m/s2.v= = m/s=78.75 m/s.【答案】 18.75 m/s2 78.75 m/s18、火车以54 km/h的速度前进,现在需要在车站暂停.如果停留时间是1 min,刹车引起的加速度大小是30 cm/s2,启动时电动机产生的加速度大小是50 cm/s2,火车暂停后仍要以原速度前进,求火车由于暂停所延迟的时间.【解析】 火车由于暂停所延迟的时间等于其实际运行时间与预定运行时间之差.火车因暂停而减速的时间为t1== s=50 s火车暂停后加速到原速度所需的时间为t3== s=30 s火车从开始减速到恢复原速度所通过的路程为s=s1+s2=t1+t3=(t1+t3)这段路程火车正常行驶所需的时间为t=== s=40 s所以,火车由于暂停所延迟的时间为Δt=(t1+t2+t3)-t=(50+60+30)s-40 s=100 s.【答案】 100 s。
§2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系1.某物体做匀变速直线运动,下列说法正确的是(C) A .物体的末速度必与时间成正比B .物体的位移必与时间的二次方成正比C .物体的速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比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.某质点的位移随时间变化的关系式为x =4t +2t 2,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(C )A .4 m/s 和2 m/s 2B .0和4 m/s 2C .4 m/s 和4 m/s 2D .4 m/s 和03.一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x =24t -6t 2,则它的速度等于零的时刻t 为(B )A.16s B .2 s C .6 s D .24 s 4.甲、乙两物体沿同一直线运动的v -t 图象如图所示,则下列说法正确的是( BD )A .在2 s 末,甲、乙两物体的速度不同,位移不同B .在2 s 末,甲、乙两物体的速度相同,位移不同C .在4 s 末,甲、乙两物体的速度相同,位移不同D .在4 s 末,甲、乙两物体的速度不同,位移相同5.某物体做变速直线运动,其vt 图象如图所示,在0~t 1时间内物体的平均速度( B )A .等于v 0+v 2B .大于v 0+v2C .小于v 0+v2D .条件不足,无法判断6.如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度—时间图象,根据图线得出如下几个判定,正确的是( BCD )A .物体始终沿正方向运动B .物体先沿负方向运动,在t =2 s 后开始沿正方向运动C .运动过程中,物体的加速度保持不变D .4 s 末物体回到出发点7.如图是物体做直线运动的vt 图象,由图象可得到的正确结果是( B )A .t =1 s 时物体的加速度大小为1.0 m/s 2B .t =5 s 时物体的加速度大小为0.75 m/s 2C .第3 s 内物体的位移为1.5 mD .物体在加速过程的位移比减速过程的位移大8.物体做匀减速直线运动,最后停了下来,以下说法正确的是(AD ) A .速度随时间减小,位移随时间增加 B .速度和加速度都随时间减小 C .速度和位移都随时间减小 D .速度与加速度的方向相反9.一物体由静止开始做匀加速直线运动,在t s 内通过位移x m ,则它从出发开始通过x4 m所用的时间为(B )A.t 4B.t 2C.t 16D.22t 10.一个质点做变速直线运动,其速度—时间图象如图所示,前5 s 内的图线恰好是一个14圆弧,在这5 s 内,这个质点的位移是(C )A .35.0 mB .37.5 mC .44.6 mD .47.2 m11.大爆炸理论认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。
第2.3课匀变速直线运动的位移与时间的关系一、匀速直线运动的位移1.位移公式:x=.2.位移在v-t图象中的表示:对于匀速直线运动,物体的位移在数值上等于v-t图线与对应的时间轴所包围的矩形的_____.如图1所示,阴影图形的面积就等于物体在t1时间内的_____.二、匀变速直线运动的位移1.位移在v-t图象中的表示:做匀变速直线运动的物体的位移对应着v-t图线与时间轴所包围的_________.如图所示,阴影图形的面积等于物体在t1时间内的_____.2.公式:x=_________.三、位移—时间图象(x-t图象)1.x-t图象:以______为横坐标,以______为纵坐标,描述位移随时间的变化规律.2.常见的x-t图象:(1)静止:一条______________的直线.(2)匀速直线运动:一条_____的直线.3.x-t图象的斜率等于物体的.考点一 对位移公式的进一步理解(1)反映了位移随时间的变化规律。
(2)因为、、均为矢量,使用公式时应先规定正方向。
一般以的方向为正方向。
若与同向,则取正值;若与反向,则取负值;若位移计算结果为正值,说明这段时间内位移的方向为正;若位移计算结果为负值,说明这段时间内位移的方向为负。
(3)因为位移公式是关于的一元二次函数,故图象是一条抛物线(一部分)。
但它不表明质点运动的轨迹为曲线。
(4)对于初速度为零()的匀变速直线运动,位移公式为,即位移与时间的二次方成正比。
【注意】(1)是矢量式,应用时、、都要根据选定的正方向带上“+”、“—”号。
(2)此公式只适用于匀变速直线运动,对非匀变速直线运动不适用。
考点二 位移-时间图象一、对位移-时间图像的理解 1.位移-时间图象的物理意义描述物体相对于出发点的位移随时间的变化情况。
2.位移-时间图象的理解(1)能通过图像得出对应时刻物体所在的位置。
(2)图线的倾斜程度反映了运动的快慢。
斜率越大,说明在相同时间内的位移越大,即运动越快,速度越大。
匀变速直线运动的位移与时间的关系1、汽车刹车后做匀减速直线运动,经 3 s 后停止运动,那么,在这连续的 3 个1 s 内汽车通过的位移之比为( )A.1∶ 3∶ 5 B.5∶3∶1 C.1∶2∶3 D.3∶2∶1【解析】末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动处理,初速度为零的匀加速直线运动第1秒内、第 2 秒内、第3 秒内⋯⋯的位移之比为1∶ 3∶ 5∶ ⋯⋯【答案】 B2、做匀变速直线运动的物体初速度为12 m/s ,在第 6 s 内的位移比第 5 s 内的位移多 4 m .关于物体运动情况的说法正确的是( ) A.物体的加速度为 4 m/s2B.物体 5 s 末的速度是36 m/sC.物体5、 6 两秒内的位移是72 mD.物体从14 m 的 A 点运动到32 m 的 B 点所用的时间是 1 s【答案】AD3、由静止开始做匀加速运动的汽车,第 1 s 内通过的位移为0.4m ,以下说法中正确的是( )A.第 1 s 末的速度为0.8 m/s B.加速度为0.8 m/s 2C.第 2 s 内通过的路程为 1.2 m D.前 2 s 内通过的路程为 1.2 m【解析】设加速度为a,则由x=at2得a==0.8 m/s 2;第 1 s 末的速度v1=0.8 ×1 m/s=0.8 m/s;第 2 s 内通过的路程x2=m=1.2 m.故选项A、B、C 正确.【答案】ABC4、某物体运动的速度图象如右图所示,根据图象可知( )A.0~2 s内的加速度为 1 m/s2B.0~5 s 内的位移为10 m C.第 1 s 末与第 3 s 末的速度方向相同D.第 1 s 末与第 5 s 末加速度方向相同【解析】0~2 s 内的加速度(即图象的斜率)a==1 m/s 2,故 A 对;0~5 s内的位移为x=(2 +5) ×2 m=7 m,故B错;从图象可以看出,第1 s 末与第 3 s末物体的速度都为正值,即都与所设的正方向相同,故C对;而在第 5 s 末的加速度为负,所以 D 错误.【答案】AC 5、汽车由静止开始做匀加速直线运动,速度达到v 时立即做匀减速直线运动,最后停止,运动的全部时间为t,则汽车通过的全部位移为( )A. vtB. vtC. vtD. vt【解析】匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于该段时间初、末速度的平均值,由题意知,汽车在加速和减速两过程的平均速度均为,故全程的位移x=vt,B 项正确.【答案】 B6、某质点的位移随时间变化规律的关系是x=4t+2t2,x 与t 的单位分别为m 和s ,则质点的初速度与加速度分别为( )A.4 m/s 与 2 m/s2B.0 与 4 m/s2C.4 m/s 与 4 m/s2D.4 m/s 与0【解析】匀变速直线运动的位移与时间关系式为x=v0t+at2,对比x=4t+2t2,得出v0=4 m/s ,a=4 m/s2,C 正确.答案】 C7、从静止开始做匀加速直线运动的物体,0~10 s 内的位移是10m ,那么在10 s~20 s 内的位移是( )A.20 m B.30 m C.40 m D.60 m【解析】当t=10 s 时,Δx= a(2t) 2-at2=at2=at 2·3=10×3 m=30 m. 【答案】 B8、做匀加速直线运动的质点,运动了t s ,下列说法中正确的是( ) A.它的初速度越大,通过的位移一定越大B.它的加速度越大,通过的位移一定越大C.它的末速度越大,通过的位移一定越大D.它的平均速度越大,通过的位移一定越大【解析】由匀加速直线运动的位移公式x=v0t+at2知,在时间t 一定的情况下,只有初速v0 和加速度 a 都较大时,位移x 才较大,只有v0 或 a 一个量较大,x 不一定大,所以A、 B 不正确;由匀加速直线运动的位移公式x=t 知,在时间t 一定的情况下,只有初速v0 和末速v t 都较大时,位移x 才较大,只有v t 一个量较大,x不一定大,所以 C 不正确;由位移公式x=t知,在时间t 一定的情况下,平均速度较大,位移x 一定较大,所以 D 正确.【答案】 D9、一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s ,它在第 3 s 内通过的位移是 4.5 m ,则它的加速度为( )A.0.5 m/s2B.1.0 m/s2C.1.5 m/s2D.2.0 m/s2【解析】物体在第 3 s 内的平均速度3=4.5 m/s ,即为第 3 s 的中间时刻t = 2.5 s 时的瞬时速度.又v=v0+at得:a==m/s 2=1.0 m/s2. 【答案】 B10、由静止开始做匀加速直线运动的物体,在第 1 s 内的位移为 2 m.关于该物体的运动情况,以下说法正确的是)A.第 1 s 内的平均速度为 2 m/sB.第 1 s 末的瞬时速度为 2 m/sC.第 2 s 内的位移为 4 m D.运动过程中的加速度为 4m/s2【解析】由直线运动的平均速度=知,第 1 s 内的平均速度=2 m/s,A正确;由匀加速直线运动的平均速度公式=知,第 1 s 末的瞬时速度v=2 -v0=2×2 m/s-0=4 m/s,B 错误;由初速度为零的匀加速直线运动的位移公式x=at2,得加速度a===4 m/s 2,D 正确;进一步可求得第 2 s 内的位移x2=at22-at12=×4 m/s 2×(2 s)2-×4 m/s 2×(1s)2=8 m-2 m=6 m,所以 C 错误.【答案】AD11、汽车刹车后做匀减速直线运动,最后停了下来,在刹车过程中,汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是()A.(+1)∶1 B. ∶ 1C .1∶(+1)D .1∶【解析】汽车在前半程与后半程的时间比为t1∶t2=(-1)∶1,前半程的平均速度与后半程的平均速度之比为1∶ 2=∶=t2∶t1=1∶(-1)=(+1)∶ 1. 【答案】 A 12 、做直线运动的物体的v-t 图象如右图所示.由图象可知() A.前10 s 物体的加速度为0.5 m/s 2,后 5 s 物体的加速度为- 1 m/s2B.15 s末物体回到出发点C.15 s 内物体位移为37.5 mD.前10 s 内的平均速度为 2.5 m/s【解析】在v-t 图象中,图线斜率表示加速度的大小,故前10 s 内物体做加速运动,加速度为a1==m/s 2=0.5 m/s 2,后 5 s 物体做减速运动的加速度为a2==m/s2=-1 m/s 2,图线与坐标轴所围“面积”表示位移的大小,故物体在15 s 内的位移为x=×15×5 m=37.5 m.前10 s 内的平均速度==m/s = 2.5 m/s. 【答案】ACD13 、一质点做匀加速直线运动,第 3 s 内的位移是 2 m,第 4 s 内的位移是 2.5 m ,那么可以知道( )A.第 2 s 内平均速度是 1.5 m/s B.第 3 s 初瞬时速度是 2.25 m/s C.质点的加速度是0.125 m/s 2D.质点的加速度是0.5 m/s 2【解析】由Δx=aT2,得a=m/s 2=0.5 m/s 2,由x3-x2=x4-x3,得第2 s内的位移x2=1.5 m,第 2 s内的平均速度2==m/s=1.5 m/s.第3 s 初速度即第 2 s末的速度v2==m/s =1.75 m/s ,故AD正确.【答案】AD14、一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为 1 s.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了 2 m ;在第 3 次、第 4 次闪光的时间间隔内移动了8 m,由此不可求得( )A.第 1 次闪光时质点的速度B.质点运动的加速度C.从第 2 次闪光到第 3 次闪光这段时间内质点的位移D.质点运动的初速度【解析】如右图所示,x3-x1=2aT2 ,可求得 a而v1= -a ·可求.x2=x1+aT2=x1+ = 也可求,因不知第一次闪光时已运动的时间和位移,故初速度v0 不可求.【答案】 D15 、一小球沿斜面由静止开始匀加速滚下(斜面足够长),已知小球在第 4 s 末的速度为 4 m/s. 求:(1)第 6 s 末的速度;(2)前 6 s 内的位移;(3)第 6 s 内的位移.【解析】由v1 =at1 得a===1 m/s所以第 1 s 内的位移x1=a×12 m =0.5 m(1)由于第 4 s末与第 6 s 末的速度之比v1∶ v2=4∶6=2∶3故第 6 s 末的速度v2=v1=6 m/s.(2)第 1 s 内与前 6 s 内的位移之比x1∶ x6=12∶ 62 故前 6 s 内小球的位移x6=36x1=18 m.(3)第 1 s 内与第 6 s 内的位移之比xⅠ∶xⅥ=1∶(2 ×6-1)故第 6 s 内的位移xⅥ=11x Ⅰ= 5.5 m.【答案】(1)6 m/s (2)18 m (3)5.5 m16 、一辆正在匀加速直线行驶的汽车,在5 s内先后经过路旁两个相距50 m 的电线杆,它经第二根的速度是15 m/s ,求它经过第一根杆的速度及行驶的加速度.【解析】全程 5 s 内的平均速度==m/s=10 m/s中间 2.5 s 的瞬时速度v2.5==10 m/s加速度a==m/s 2=2 m/s2根据:v t=v0+at,15 =v0+2×5,v0=5 m/s.【答案】 5 m/s 2 m/s 217、2007 年10 月24 日,中国用“长征”运载火箭成功地发射了“嫦娥一号”绕月卫星,下图是监测系统每隔 2 s 拍摄的关于火箭起始阶段的一组照片,已知火箭的长度为60 m ,现用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如下图所示,你能否估算出火箭的加速度 a 和火箭在照片中第 2 个象所对应的时刻瞬时速度v 的大小?【解析】先根据火箭在照片上所成像的长度与火箭实际长度的关系,计算出两段时间内火箭的位移,再根据Δx=aT2 和中间时刻的速度等于这段时间的平均速度求出火箭的加速度和速度.从照片上可知,刻度尺上 1 cm 的长度相当于30 m 的实际长度,前后两段的位移分别为 4 cm 和 6.5 cm ,对应的实际位移分别为x1=120 m ,x2=195 m ,则由Δx=aT2得a= = = m/s2=18.75 m/s2.v= = m/s=78.75 m/s.【答案】18.75 m/s2 78.75 m/s18、火车以54 km/h 的速度前进,现在需要在车站暂停.如果停留时间是 1 min,刹车引起的加速度大小是30 cm/s 2,启动时电动机产生的加速度大小是50 cm/s 2,火车暂停后仍要以原速度前进,求火车由于暂停所延迟的时间.【解析】火车由于暂停所延迟的时间等于其实际运行时间与预定运行时间之差.火车因暂停而减速的时间为t1==s =50 s火车暂停后加速到原速度所需的时间为t3 ==s=30 s火车从开始减速到恢复原速度所通过的路程为s=s1+s2=t1+t3=(t1+t3)这段路程火车正常行驶所需的时间为t ===s =40 s所以,火车由于暂停所延迟的时间为Δt=(t1+t2+t3)-t=(50+60+30)s- 40 s =100 s.答案】100 s。
匀变速直线运动位移与时间的关系练习题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.甲、乙两车在公路上沿直线同向运动,两车的位置x随时间t的变化如图所示。
下列说法正确()A.在0~2t时间内,甲、乙两车运动的位移相等B.在1t时刻,乙车追上甲车C.在1t到2t这段时间内,甲车的速率先减少后增加D.在1t到2t这段时间内,乙车的速率一直比甲车大2.一个沿东西方向做变速直线运动的物体,其位移随时间变化的规律为x=2t2﹣2t,若规定向东为正,以下说法正确的是()A.物体的运动方向先向东后向西B.物体的加速度方向先向西后向东C.第1s内物体的平均速度为零D.t2=1s时刻与t1=0时刻的速度相同3.做匀加速直线运动的物体,加速度是2 m/s2,这说明()A.物体在任一秒末的速度是该秒初的两倍B.物体在任一秒末的速度比该秒初的速度大2 m/sC.物体在任一秒内的位移为前一秒位移的两倍D.物体在任一秒初速度比前一秒的末速度大2 m/s4.甲乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的x-t和乙的v-t图象如图所示,下列说法中正确的是()A.甲为匀速直线运动,乙为匀加速直线运动B.甲、乙均在3s末回到出发点,距出发点的最大距离均为4mC.0-2s内与4-6s内,甲的速度等大同向,乙的加速度等大反向D.6s内甲的路程为16m,乙的路程为12m5.一质点沿x轴运动,其位置坐标x随时间t变化的关系为2=-(x的单位m,t的x t82单位s),则质点()t=时的速度为0A.初速度大小为8 m/s B.在2sC.沿x轴正方向运动D.0--2 s内的平均速度大小为4 m/s 6.某斜面固定在水平地面上,一小球沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中小球依次经过A、B、C三点,最后恰好能到达最高点D,其中AB=12m,BC=8m,从A点运动到B点,从B点运动到C点两个过程速度变化量都是-2m/s,下列说法正确的是()A.小球到达A点速度大小为8m/s B.C、D两点间的距离为4.5mC.小球到达B点速度大小为10m/s D.小球从C点运动到D点的时间为2s 7.小张讲了龟兔沿直线赛道赛跑的故事,如图所示,小李作出了兔子和乌龟运动的x-t 图象。
匀变速直线运动的位移与时间的关系一、单项选择题1.物体在做匀减速直线运动时(运动方向不变),下面结论正确的是()A.加速度越来越小B.加速度总与物体的运动方向相同C.位移随时间均匀减小D.速度随时间均匀减小D2.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1秒内的位移为2 m,则下列说法正确的是()A.物体运动的加速度为2 m/s2B.物体第2秒内的位移为4 mC.物体在第3秒内的平均速度为8 m/sD.物体从静止开始通过32 m的位移需要4 s的时间D3.一个物体由静止开始做匀加速直线运动,第1 s末的速度达到4 m/s,物体在第2 s内的位移是()A.6 m B.8 mC.4 m D.1.6 mA4.飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程。
飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行。
已知飞机在跑道上加速前进的距离为1600 m,所用时间为40 s,则飞机的加速度a和离地速度v分别为()A.2 m/s280 m/s B.2 m/s240 m/sC.1 m/s240 m/s D.1 m/s280 m/sA5.物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,到达斜面底端时速度为4 m/s,则物体经过斜面中点时的速度为()A.2 m/s B.2 2 m/sC. 2 m/sD.22m/sB6.一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地刚好停止,其速度—时间图像如图所示,那么0~t和t~3t两段时间内()A.加速度大小之比为3∶1B.位移大小之比为1∶3C.平均速度大小之比为2∶1D.平均速度大小之比为1∶1D7.甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1 h内的位移-时间图象如图所示.下列表述中正确的是()A.0.2~0.5 h内,甲的加速度比乙的大B.0.2~0.5 h内,甲的速度比乙的大C.0.6~0.8 h内,甲的位移比乙的小D.0.8 h内,甲、乙骑行的路程相等B8.一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观测,第一节车厢通过他历时2 s,整列车通过他历时6 s,则这列火车的车厢有()A.3节B.6节C.9节D.12节C9.如图是A、B两个质点做直线运动的位移-时间图象.则()A.在运动过程中,A质点总比B质点运动得快B.在0~t1这段时间内,两质点的位移相同C.当t=t1时,两质点的速度相等D.当t=t1时,A、B两质点的加速度不相等A二、多项选择题10.一个以v0=5 m/s的初速度做直线运动的物体,自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2 m/s2的加速度,则当物体位移大小为6 m 时,物体已运动的时间可能为()A.1 s B.2 sC.3 s D.6 s11.做匀减速直线运动的物体,它的加速度大小为a ,初速度的大小为v 0,经过时间t ,速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小表达正确的是( )A .v 0t +12at 2B .v 0t -12at 2 C.v02t D.12at 2 BCD12.斜面的长度为4 m ,一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v 0从斜面顶端沿斜面下滑时,其下滑距离x 与初速度二次方v 20的关系图像(即x -v 20图像)如图所示.下列关于物体的运动情况的说法正确的是( )A .滑块下滑的加速度大小为2 m/s 2B .滑块下滑的加速度大小为4 m/s 2C .若滑块下滑的初速度为5.0 m/s ,则滑块沿斜面下滑的时间为1 sD .若滑块下滑的初速度为5.0 m/s ,则滑块沿斜面下滑的时间为4 sAC13.某物体运动的v -t 图象如图所示,根据图象可知,该物体( )A .在0到2 s 末的时间内,加速度为1 m/s 2B .在0到5 s 末的时间内,位移为10 mC .在0到6 s 末的时间内,位移为6.5 mD .在0到6 s 末的时间内,路程为7.5 m三、非选择题14.汽车以v 0=10 m/s 的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经过2 s 速度变为6 m/s ,若将刹车过程视为匀减速直线运动,求:(1)从开始刹车起,汽车在6 s 内发生的位移大小;(2)汽车静止前2 s 内通过的位移大小。
匀变速直线运动的位移与时间的关系(B 卷)
一、选择题(1~6题只有一个选项符合题目要求,7~9题有多个选项符合题目要求) 1.飞机从静止出发,在直跑道上加速前进,等达到一定速度时离地。
已知飞机加速前进的路程为1 600 m ,所用时间为40 s 。
假设这段运动为匀加速运动,用a 表示加速度,v 表示离地时的速度,则( ) A .a =2 m/s 2,v =80 m/s B .a =1 m/s 2,v =40 m/s C .a =80 m/s 2,v =40 m/s
D .a =1 m/s 2,v =80 m/s
2.一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的数量关系为x =24t -6t 2,
x 与t 的单位分别是m 和s ,则它的速度等于零的时刻t 为( )
A.16 s B .2 s C .6 s
D .24 s
3.(2016·临沂高一检测)如图所示,折线表示物体甲从A 地向B 地运动的x t 图象,直线表示物体乙从B 地向A 地运动的x t 图象,则下列说法正确的是( )
A .在2~6 s 内,甲做匀速直线运动
B .乙做匀速直线运动,其速度大小为5 m/s
C .从计时开始至甲、乙相遇的过程中,乙的位移大小为60 m
D .在t =8 s 时,甲、乙两物体的速度大小相等
4.(2016·武威高一检测)汽车以20 m/s 的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度大小为5 m/s 2,那么开始刹车后2 s 内与开始刹车后6 s 内汽车通过的位移之比为( ) A .1∶1 B .1∶3 C .3∶4
D .4∶3
5.物体从静止开始做匀加速直线运动,在第2 s 内的位移为x m ,则物体运动的加
速度大小是( ) A.3x 2 m/s 2
B.2x 3 m/s 2
C.x
2 m/s 2
D.x
4
m/s 2 6.质点做直线运动的v t 图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s 内平均速度的大小和方向分别为( )
A .0.25 m/s 向右
B .0.25 m/s 向左
C .1 m/s 向右
D .1 m/s 向左
7.如图所示是甲、乙两车沿直线运动的速度图象,下列说法中正确的是( )
A .甲车的位移方向与乙车的位移方向相同
B .甲车的位移方向与乙车的位移方向相反
C .相同时间内甲车的位移大于乙车的位移
D .相同时间内甲车的位移小于乙车的位移
8.如图是一辆汽车做直线运动的x t 图象,对线段OA 、AB 、BC 、CD 所表示的运动,下列说法正确的是( )
A .OA 段运动最快
B .AB 段静止
C .C
D 段表示的运动方向与初始运动方向相反
D.4 h内汽车的位移大小为30 km
9.下列所给的质点位移图象和速度图象中,能反映运动质点回到初始位置的是
()
二、非选择题
10.(2016·淄博高一检测)物体做匀加速直线运动,初速度为v0=2 m/s,加速度为a=0.1 m/s2,求:
(1)前4 s内的位移及平均速度。
(2)第4 s内通过的位移。
11.(2016·江苏、南通市联考)以10 m/s的速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动。
若汽车刹车后第2 s内的位移为6.25 m(刹车时间超过2 s),则刹车后6 s内汽车的位移是多大?
12.(2016·江西七校联考)如图所示,一辆长为13 m的客车沿平直公路以10 m/s 的速度匀速向西行驶,一辆长为18 m的货车由静止开始以2.0 m/s2的加速度由西向东匀加速行驶,已知货车刚启动时两车车头相距200 m,求两车错车(即车头相遇到车尾刚好分开)所用的时间。
参考答案
1.解析: 由于初速度为0,故x =12at 2,a =2x
t 2=2 m/s 2,v =at =80 m/s 。
答案: A
2.解析: 由x =v 0t +12at 2
和x =24t -6t 2可知,v 0=24 m/s ,a =-12 m/s 2,由v
=v 0+at 可知v =0时t =2,选项B 正确。
答案: B 3.答案: B
4.解析: 汽车从刹车到停止用时t 刹=v 0a =20
5
s =4 s ,故刹车后2 s 和6 s 内汽车
的位移分别为x 1=v 0t -12at 2=20×2 m-12×5×22 m =30 m ,x 2=v 0t 刹-1
2at 2刹=20×4
m -1
2×5×42 m =40 m ,x 1∶x 2=3∶4,故C 正确。
答案: C
5.解析: 设物体的加速度为a ,由速度公式可得物体在第1 s 末的速度为v =at =a ×1=a ,由物体的位移公式可得第2 s 内的位移为x =vt +12at 2=a +12a =3
2a ,所以
加速度的大小为a =2x
3 m/s 2,选项B 正确。
答案: B
6.解析: 由v t 图象可知前8 s 内位移为Δx =x 1+x 2=12×3×2 m-1
2×(8-3)×2
m =-2 m 。
负号表示位移方向与正方向相反,即水平向左。
由平均速度公式有
v =Δx Δt =-2 m
8 s
=-0.25 m/s 。
负号表示平均速度方向与正方向相反,即水平向左。
故答案为B 。
答案: B
7.解析: 由图可知,甲车与乙车的运动方向相反,则两车的位移方向相反,选项A 错误,选项B 正确;图象与时间轴所围的“面积”表示位移的大小,相同时间内甲车的位移小于乙车的位移,选项C 错误,选项D 正确。
答案: BD
8.解析: 由图象可以求出OA 、AB 、BC 、CD 各段的速度: v OA =15-01
km/h =15 km/h ,
v AB =
2-1
km/h =0, v BC =30-153-2 km/h =15 km/h ,
v CD =0-304-3
km/h =-30 km/h ,
可见,汽车在CD 段运动最快,负号表示其运动方向与初始运动方向相反,而AB 段汽车静止,故A 错误,B 、C 正确;经过4 h ,汽车又回到原出发点,因此4 h 内汽车的位移大小为零,D 错误。
答案: BC
9.解析: 在位移图象中,初、末位置的坐标相同表示质点能回到初始位置,故A 正确、C 错误;在速度图象中,正向位移和负向位移的大小相等表示质点能回到初始位置,故B 错误、D 正确。
答案: AD
10.解析: (1)根据位移公式,前4 s 内的位移 x =v 0t +12at 2=2 m/s×4 s+1
2×0.1 m/s 2×(4 s)2=8.8 m
前4 s 内的平均速度:
v =x t =8.8
4
m/s =2.2 m/s
(2)根据位移公式,前3 s 内的位移
x ′=v 0t +12at 2=2 m/s×3 s+1
2
×0.1 m/s 2×(3 s)2=6.45 m ,第4 s 内通过的位移
x -x ′=8.8 m -6.45 m =2.35 m
答案: (1)8.8 m 2.2 m/s (2)2.35 m
11.解析: 设从刹车到停下的时间为t 0,刹车的加速度为a ,由匀变速直线运动规律得:x 1=v 0t 2+12at 22-(v 0t 1+12
at 2
1),
即6.25 m =(10×2+12a ×22
)m -⎝ ⎛⎭
⎪⎫10×1+12a ×12m ,
解得a =-2.5 m/s 2,
负号表示加速度与初速度方向相反。
由v t =v 0+at 得t 0=v t -v 0a =0-10
-2.5
s =4 s<6 s ,
即汽车在4 s 时已停下,6 s 内位移即4 s 内的位移,即: x =v 0t 0+12at 20=10×4 m+1
2×(-2.5)×42 m =20 m 。
答案: 20 m
12.解析: 设货车启动后经过时间t 1两车开始错车,此时货车和客车的位移分别为
x 1、x 2,则有: x 1+x 2=200 m ①
由运动学公式得:x 1=12
at 2
1②
x 2=vt 1③
联立①、②、③式并代入数据解得:t 1=10 s
设货车从开始启动到两车错车结束所用时间为t 2,此时货车和客车的位移分别为x 3、
x4,则有:x3+x4=231 m④
由运动学公式得:x3=1
2
at22⑤
x4=vt2⑥
联立④、⑤、⑥式并代入数据解得:t2=11 s 故两车错车所用的时间为:Δt=t2-t1=1 s 答案: 1 s。