匀变速直线运动的推论
1.歼?20飞机在第十一届中国国际航空航天博览会(中国航展)上进行飞行展示,这是中国自主研制的新一代隐身战斗机首次公开亮相。假设该战斗机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,起飞的速度为v,所经历的时间为t,则起飞前的运动距离为( )
A.vt
B.
C.2vt
D.不能确定
2.(多选)一做匀加速直线运动的物体的初速度为2
m/s,经过4
s后速度变为10
m/s,则物体在这4
s内的( )
A.平均速度大小为6
m/s
B.平均速度大小为8
m/s
C.位移大小为24
m
D.位移大小为32
m
3.(多选)用相同材料做成的A、B两木块的初速度之比为2∶3,它们以相同的加速度在同一粗糙水平面上沿直线滑行至停止,则它们滑行的( )
A.时间之比为1∶1
B.时间之比为2∶3
C.距离之比为4∶9
D.距离之比为2∶3
4.汽车刹车后做匀减速直线运动,经过3
s停止运动,那么汽车在先后连续相等的三个1
s内通过的位移之比s1∶s2∶s3为( )
A.1∶2∶3
B.5∶3∶1
C.1∶4∶9
D.3∶2∶1
5.一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~t0和t0~3t0两段时间内( )
A.加速度大小之比为3∶1
B.位移大小之比为1∶4
C.平均速度大小之比为2∶1
D.平均速度大小之比为1∶1
6.一人从雪坡上匀加速下滑,他依次通过a、b、c三个标志旗,已知sab=6
m,sbc=10
m,他通过ab和bc所用时间都等于2
s,则他通过a、b、c三个标志旗的速度分别是( )
A.va=2
m/s,vb=3
m/s,vc=4
m/s
B.va=2
m/s,vb=4
m/s,vc=6
m/s
C.va=3
m/s,vb=4
m/s,vc=5
m/s
D.va=3
m/s,vb=5
m/s,vc=7
m/s
7.做匀加速直线运动的物体,速度从v增加到3v时经过的位移是s,则它的速度从3v增加到5v时经过的位移是( )
A.s
B.s
C.s
D.2
s
8.(多选)一质点做匀加速直线运动依次经过A、B、C、D四点。已知AB段、CD段距离分别为5
m、13
m,质点经过AB段、BC段、CD段时间相等,均为1
s,则( )
A.质点的加速度大小为4
m/s2
B.质点的加速度大小为2
m/s2
C.质点在C点的速度大小为11
m/s
D.质点在B点的速度大小为6
m/s
9.为了安全,汽车过桥的速度不能太大。一辆汽车由静止出发做匀加速直线运动,用了10
s时间通过一座长120
m
的桥,过桥后瞬间的速度是14
m/s。求:(汽车可看成质点)
(1)汽车刚开上桥头时的速度大小;
(2)桥头与出发点间的距离。
10.一物体以初速度v0=20
m/s沿光滑斜面匀减速向上滑动,当上滑距离s0=30
m时,速度减为v0,物体恰好滑到斜面顶部停下,则斜面长度为( )
A.40
m
B.50
m C.32
m D.60
m
11.(多选)如图所示,一个滑块从斜面顶端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∶2
B.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶
C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶
D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为(+1)∶1
12.乘公交车上学是新浦地区的学生上学的重要出行方式之一,当汽车快到校门口时,司机往往关闭汽车发动机,让汽车做匀减速直线运动进站,已知行驶120
m时速度减小为原来的一半,再行驶8
s
静止,求汽车关闭发动机时的速度和行驶的距离。
13.为备战校运会,四个同学在直跑道上进行4×100
m接力训练,他们在奔跑时有相同的最大速度,最大速度为10
m/s,且从静止开始全力奔跑需跑出25
m才能达到最大速度,这一过程可看作是匀加速直线运动,现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出。若要求乙接棒时奔跑的速度达到最大速度的80%,则:
(1)按题目描述的,接力的过程甲做什么运动,乙又是做什么运动?平均速度之比是多少?
(2)乙在接力区须奔出多少距离?
(3)如果乙是傻傻地站着接棒,接到棒后才从静止开始全力奔跑,这样会浪费多少时间?匀变速直线运动的推论
1.歼?20飞机在第十一届中国国际航空航天博览会(中国航展)上进行飞行展示,这是中国自主研制的新一代隐身战斗机首次公开亮相。假设该战斗机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,起飞的速度为v,所经历的时间为t,则起飞前的运动距离为( )
A.vt
B.
C.2vt
D.不能确定
解析:选B 战斗机从静止开始做匀加速直线运动,则起飞前,平均速度=,由s=
t得起飞前运动距离为,故B正确。
2.(多选)一做匀加速直线运动的物体的初速度为2
m/s,经过4
s后速度变为10
m/s,则物体在这4
s内的( )
A.平均速度大小为6
m/s
B.平均速度大小为8
m/s
C.位移大小为24
m
D.位移大小为32
m
解析:选AC 物体的平均速度==6
m/s,A正确,B错误;物体的位移大小s=t=24
m,C正确,D错误。
3.(多选)用相同材料做成的A、B两木块的初速度之比为2∶3,它们以相同的加速度在同一粗糙水平面上沿直线滑行至停止,则它们滑行的( )
A.时间之比为1∶1
B.时间之比为2∶3
C.距离之比为4∶9
D.距离之比为2∶3
解析:选BC 两木块做匀减速运动,加速度相同,末速度为0,根据vt=v0+at得t=,则运动时间之比等于初速度之比,即2∶3,故A错误,B错误;根据vt2-v02=2as得s=,则滑行距离之比等于初速度平方之比,即4∶9,故C正确,D错误。
4.汽车刹车后做匀减速直线运动,经过3
s停止运动,那么汽车在先后连续相等的三个1
s内通过的位移之比s1∶s2∶s3为( )
A.1∶2∶3
B.5∶3∶1
C.1∶4∶9
D.3∶2∶1
解析:选B 采用逆向思维,把汽车看作做初速度为零的匀加速直线运动,根据s=at2知1
s内、2
s内、3
s内的位移之比为1∶4∶9,则初速度为零的匀加速直线运动连续1
s内的位移之比为1∶3∶5,故s1∶s2∶s3=5∶3∶1,B正确,A、C、D错误。
5.一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~t0和t0~3t0两段时间内( )
A.加速度大小之比为3∶1
B.位移大小之比为1∶4
C.平均速度大小之比为2∶1
D.平均速度大小之比为1∶1
解析:选D 加速度a=,由题图知Δt1=t0,Δt2=2t0,则=,A错误;位移大小即v
?t图像与时间轴所围图形面积,则=,B错误;平均速度=,则=,C错误,D正确。
6.一人从雪坡上匀加速下滑,他依次通过a、b、c三个标志旗,已知sab=6
m,sbc=10
m,他通过ab和bc所用时间都等于2
s,则他通过a、b、c三个标志旗的速度分别是( )
A.va=2
m/s,vb=3
m/s,vc=4
m/s
B.va=2
m/s,vb=4
m/s,vc=6
m/s
C.va=3
m/s,vb=4
m/s,vc=5
m/s
D.va=3
m/s,vb=5
m/s,vc=7
m/s
解析:选B b点的速度等于ac段的平均速度,那vb==
m/s=4
m/s,根据Δs=aT2得a==
m/s2=1
m/s2,则vc=vb+aT=6
m/s,va=vb-aT=2
m/s,故B正确。
7.做匀加速直线运动的物体,速度从v增加到3v时经过的位移是s,则它的速度从3v增加到5v时经过的位移是( )
A.s
B.s
C.s
D.2
s
解析:选D 根据速度—位移公式得(3v)2-v2=2as,(5v)2-(3v)2=2as′,联立两式解得s′=2s,故选项D正确。
8.(多选)一质点做匀加速直线运动依次经过A、B、C、D四点。已知AB段、CD段距离分别为5
m、13
m,质点经过AB段、BC段、CD段时间相等,均为1
s,则( )
A.质点的加速度大小为4
m/s2
B.质点的加速度大小为2
m/s2
C.质点在C点的速度大小为11
m/s
D.质点在B点的速度大小为6
m/s
解析:选AC 质点做匀加速直线运动,有sCD-sBC=aT2,sBC-sAB=aT2,已知sAB=5
m,sCD=13
cm,T=1
s,解得a=4
m/s2,故A正确,B错误;sBC=sAB+aT2=9
m,由vt2-v02=2as得vC2-vB2=2asBC,由vt=v0+at得vC=vB+aT,解得vB=7
m/s,vC=11
m/s,故C正确,D错误。
9.为了安全,汽车过桥的速度不能太大。一辆汽车由静止出发做匀加速直线运动,用了10
s时间通过一座长120
m
的桥,过桥后瞬间的速度是14
m/s。求:(汽车可看成质点)
(1)汽车刚开上桥头时的速度大小;
(2)桥头与出发点间的距离。
解析:(1)设汽车刚开上桥头时的速度为v1,
则有s=t
得v1=-v2=m/s=10
m/s。
(2)汽车的加速度a==
m/s2=0.4
m/s2
桥头与出发点间的距离s′==
m=125
m。
答案:(1)10
m/s (2)125
m
10.一物体以初速度v0=20
m/s沿光滑斜面匀减速向上滑动,当上滑距离s0=30
m时,速度减为v0,物体恰好滑到斜面顶部停下,则斜面长度为( )
A.40
m
B.50
m C.32
m D.60
m
解析:选C 设斜面长度为L,根据速度与位移关系公式得2-v02=2as0,0-2=2a(L-s0),联立代入数据解得L=32
m,故A、B、D错误,C正确。
11.(多选)如图所示,一个滑块从斜面顶端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∶2
B.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶
C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶
D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为(+1)∶1
解析:选BD 方法一 根据匀变速直线运动的速度与位移公式v2=2as,解得v=,因为经过B、C两点的位移之比为1∶2,则通过B、C两点的速度之比为1∶,故A错误,B正确;设AB段、BC段的长度均为L,所经历的时间分别为t1、t2,根据匀变速直线运动的位移公式有L=at12和2L=a(t1+t2)2,联立可得=,故C错误,D正确。
方法二 比例关系
初速度为零的匀变速直线运动通过连续相等的位移所用时间之比为1∶(-1)∶(-)∶…∶(-),所以滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶(-1)=(+1)∶1,C错误,D正确;通过前s、前2s、前3s……前ns的位移时的瞬时速度之比为1∶∶∶…∶,所以滑块到达B、C两点的速度之比为1∶,A错误,B正确。
12.乘公交车上学是新浦地区的学生上学的重要出行方式之一,当汽车快到校门口时,司机往往关闭汽车发动机,让汽车做匀减速直线运动进站,已知行驶120
m时速度减小为原来的一半,再行驶8
s
静止,求汽车关闭发动机时的速度和行驶的距离。
解析:以汽车初速度方向为正方向,汽车进入站台前做匀减速直线运动,设汽车关闭发动机时的速度为v0,加速度大小为a,则前半段所用时间t1==,后半段所用时间t2=,可知t1=t2=8
s,由s1=t1=120
m得v0=20
m/s,则行驶的距离s=(t1+t2)=160
m。
答案:20
m/s 160
m
13.为备战校运会,四个同学在直跑道上进行4×100
m接力训练,他们在奔跑时有相同的最大速度,最大速度为10
m/s,且从静止开始全力奔跑需跑出25
m才能达到最大速度,这一过程可看作是匀加速直线运动,现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出。若要求乙接棒时奔跑的速度达到最大速度的80%,则:
(1)按题目描述的,接力的过程甲做什么运动,乙又是做什么运动?平均速度之比是多少?
(2)乙在接力区须奔出多少距离?
(3)如果乙是傻傻地站着接棒,接到棒后才从静止开始全力奔跑,这样会浪费多少时间?
解析:(1)由题意可知接力过程中,甲以速度10
m/s做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,则
甲=10
m/s,乙=×80%
m/s=4
m/s
故甲∶乙=5∶2。
(2)设乙的最大速度为v,则v2=2as,(0.8v)2=2as′,解得s′=16
m。
(3)在接力区通过16
m距离所需时间
t1==
s=1.6
s
t2==
s=4
s
Δt=t2-t1=2.4
s。
答案:(1)匀速直线运动 匀加速直线运动 5∶2
(2)16
m (3)2.4
s