沪科版(新教材)必修第一册第二章2.2匀变速直线运动的规律(二)
1.做匀变速直线运动的某物体位移随时间的变化规律为s=24t-1.5t2(m),根据这一关系式可以知道,物体速度为零的时刻是( )
A.1.5 s B.8 s C.16 s D.24 s
2.一列火车由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,整列车厢通过他历时6 s,则这列火车的车厢有( )
A.3节 B.6节 C.9节 D.12节
3.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
4.一物体由静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此物体( )
A.第一秒内通过的位移是1 m
B.第一秒末的速度是1 m/s
C.第一秒初的速度是1 m/s
D.第一秒内的平均速度是1 m/s
5.飞机的起飞过程是从静止出发,在直跑道上加速前进,当达到一定速度时离地升空.已知飞机加速前进的路程为1 600 m,所用时间为40 s,若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/s2,v=80 m/s
B.a=2 m/s2,v=40 m/s
C.a=1 m/s2,v=40 m/s
D.a=1 m/s2,v=80 m/s
6.如图1所示是一物体做匀变速直线运动的v-t图像,由图可知物体( )
图1
A.初速度为0
B.2 s末的速度大小为3 m/s
C.5 s内的位移为0
D.加速度的大小为1.5 m/s
7.一质点沿x轴做直线运动,其v-t图像如图2所示.质点在t=0时位于x=0处,开始沿x轴正向运动.当t=8 s时,质点在x轴上的位置为( )
图2
A.x=3 m B.x=8 m
C.x=9 m D.x=0
8.某物体做直线运动的v-t图像如图3所示.则关于物体在前
8 s内的运动,下列说法正确的是( )
图3
A.物体在第6 s末改变运动方向
B.前8 s内的位移为16 m
C.第6 s末物体离出发点最远
D.第4~6 s内与第6~8 s内的加速度方向相反
9.某质点做直线运动的v-t图像如图4所示.关于这个质点在0~3 s内的运动情况,下列说法正确的是( )
图4
A.第3 s末质点离出发点最远
B.质点3 s内通过的路程为3 m,而位移为零
C.第2 s内质点的加速度大小不变,方向改变
D.质点在第1 s内的加速度大小比第2 s内的加速度大
10.一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s,则它从出发开始经过的位移所用的时间为( )
A. B. C. D.t
11.一质点由静止开始做匀加速直线运动,它在第10 s内的位移为19 m,则其加速度大小为( )
A.1.9 m/s2 B.2.0 m/s2
C.9.5 m/s2 D.3.0 m/s2
12.类比法是一种常用的研究方法,对于直线运动,我们学习了由v-t图像求位移的方法.如图5所示分别是甲、乙两个物体静止开始做某直线运动时的v-t图像、a-t图像,根据图像,可以判断以下说法正确的是( )
图5
A.甲物体在5 s末回到了出发点
B.甲物体在5 s内的位移是9 m
C.乙物体在1 s末的速度是1 m/s
D.乙物体在4 s末的速度是2 m/s
13.某人骑自行车以5 m/s的初速度匀减速骑上一个长为30 m的斜坡,加速度大小是0.4 m/s2.则( )
A.他不能到达坡顶
B.他到达坡顶需用10 s时间
C.他到达坡顶需用15 s时间
D.他到达坡顶时的速度为1 m/s
14.一辆汽车遇紧急情况刹车,以15 m/s的初速度做匀减速直线运动,加速度大小为5 m/s2,从刹车开始计时,求:
(1)汽车2 s末的速度大小;
(2)汽车经4 s的位移大小.
15.一辆汽车以v0=10 m/s的速度在平直公路上匀速运动,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.
参考答案及解析
1.答案:B
2.答案:C
解析:设一节车厢长为L,这列火车共有n节车厢,
则L=at12,nL=at22.
将t1=2 s,t2=6 s代入上面两式解得:n=9,选项C正确.
3.答案:AD
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对.由s=at2得,加速度a== m/s2=4 m/s2,D对.第1 s末的速度vt=at=4×1 m/s=4 m/s,B错.第2 s内的位移s2=×4×22 m-×4×12 m=6 m,C错.
4.答案:B
解析:第一秒内通过的位移s=at2=×1×12 m=0.5 m,故A错误.第一秒末的速度vt=at=1×1 m/s=1 m/s,故B正确.第一秒初的速度为0,故C错误.第一秒内的平均速度==0.5 m/s,故D错误.
5.答案:A
解析:由题意可知s=1 600 m,t=40 s,由位移公式s=at2,可得a== m/s2=
2 m/s2,则v=at=80 m/s.故选A.
6.答案:B
解析:由题图可知,物体的初速度v0=5 m/s,末速度vt=0,由公式vt=v0+at可得a==-1 m/s2,A、D错误.由题图知,2 s末物体的速度大小为3 m/s,B正确.由于5 s内v-t图像中图线与t轴围成的面积不为零,所以C错误.
7.答案:A
解析:在v-t图像中图线与时间轴所围的面积表示质点的位移,由v-t图像可知,在0~4 s内图线位于时间轴的上方,表示质点沿x轴正方向运动,其位移为正,s1= m=6 m,在4~8 s内图线位于时间轴的下方,表示质点沿x轴负方向运动,其位移为负,s2=- m=-3 m,则8 s内质点的位移为:s=s1+s2=6 m+(-3 m)=3 m,则质点在x轴上的位置为x=3 m,故A正确.
8.答案:AC
9.答案:B
解析 0~1.5 s质点向正方向运动,位移为s1=1.5 m;1.5~3 s质点向负方向运动,位移为s2=-1.5 m,整个过程3 s内位移为零,路程L=1.5 m+1.5 m=3 m,故A错误,B正确;1~2 s加速度大小方向都不变,故C错误;由图像斜率可得1 s内加速度比第2 s内加速度小,故D错误.
10.答案:B
解析:由位移公式得s=at2,=at′2,所以=4,故t′=,B正确.
11.答案:B
解析:质点做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式,有
前10 s的位移s1=at102,
前9 s的位移s2=at92,
故第10 s内的位移s=s1-s2=19 m,
代入数据解得a=2.0 m/s2
12.答案:C
解析:题图甲中物体运动方向没有发生变化,故5 s末物体没有回到出发点,A错;由题图甲面积可得5 s内物体位移为8 m,B错;由题图乙a-t图像面积表示速度的变化v,所以1 s末物体速度为1 m/s,4 s末速度为7 m/s,故C正确,D错误.
13.答案:BD
解析:根据匀变速直线运动的位移公式得:s=v0t+at2,可得30=5t-×0.4t2,解得:t1=10 s,t2=15 s(舍去,因为若斜坡足够长,他经过t==12.5 s,速度减为零),故A、C错误,B正确;他到达坡顶的速度为vt=v0+at=5 m/s-0.4×10 m/s=1 m/s,故D正确.
14.答案:(1)5 m/s (2)22.5 m
解析:(1)v2=v0+at2=[15+(-5)×2] m/s=5 m/s.
(2)汽车速度减为零的时间
t== s=3 s,
4 s>3 s,所以4 s时,汽车速度已经减为零,
4 s内位移与3 s内位移相同,
s4=s3=v0t3+at32= m=22.5 m.
15.答案:(1)25 m (2)4 m
解析:(1)汽车刹车时的加速度:
a== m/s2=-2 m/s2,
则汽车速度减为零所需的时间:
t0== s=5 s<6 s.
则6 s内的位移等于5 s内的位移:
s=v0t0+at02=10×5 m+×(-2)×52 m=25 m.
(2)将汽车的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,则汽车在静止前2 s内的位移:
s′=a′t′2=×2×22 m=4 m.