高中物理之匀变速运动(一)
一.匀变速直线运动的速度与时间的关系(共2小题)
1.对于运动学公式vt=v0+at,下列说法正确的是( )
A.可以求出任意运动状态下物体的速度
B.仅适用于匀变速直线运动
C.物体的末速度一定大于物体的初速度
D.vt和v0均只能取正值
2.会泽黑颈鹤国家级自然保护区由大桥片区和长海子片区组成。主要保护对象为黑颈鹤及其越冬栖息地的湿地生态环境,属于野生生物类型的自然保护区。有一只黑颈鹤从静止开始以加速度a匀加速飞行了一段时间t,最终的速度为v,整个运动轨迹可看成直线,则加速度a可表示为( )
A. B. C. D.
二.匀变速直线运动的位移与时间的关系(共8小题)
3.物体以某一速度在水平粗糙桌面向右做匀减速直线运动,第3s内的位移是6m,第4s内的位移是4m,则该物体在运动过程中( )
A.第4s内的平均速度大小为4m/s
B.初速度为10m/s
C.加速度大小为2m/s2,方向向右
D.物体在6s内的位移为30m
4.一个质点做直线运动,其位移随时间变化的规律为x=6t﹣2t2,式中物理量的单位均为国际单位.取初速度方向为正方向,以下说法正确的是( )
A.物体的加速度大小为2m/s2
B.t=3s时,质点的位移为0
C.t=2s时,质点的速度为2m/s
D.当质点的速度为4m/s时,质点运动的位移为5m
5.两辆完全相同的汽车先后从车站同一位置向同一方向发车,后一辆车在前一辆车刚达到匀速时开始启动,已知两辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,加速度都为a,经时间t0达到速度v0后匀速行驶,则两车都匀速行驶时两车的距离是( )
A. B. C.2v0t0 D.
6.在测试某个玩具汽车的运动中,得到该玩具汽车的位移遵循的方程为x=2t+t2(x的单位为m,t的单位为s),测试共进行了3s,则( )
A.该汽车的初速度为4m/s
B.该汽车的加速度大小为1m/s2
C.3s末该汽车的速度为5m/s
D.3s时间内,该汽车的位移为15m
7.2021年10月1日,新中国迎来72周年华诞。天安门广场鲜艳的五星红旗冉冉升起!升旗手要在两分零七秒的时间内分秒不差的将国旗从旗杆底升到杆顶。现将升旗过程简化为:先做初速度为零的匀加速运动,再做匀速运动,最后匀减速运动到零。已知国旗上升的高度为28.3m,国旗在匀速阶段的速度可能为( )
A.0.20m/s B.0.30m/s C.0.50m/s D.0.60m/s
8.一物体在摩擦力作用下在水平地面上匀减速滑动,若已知物体在第1s内的位移为8m,在第3s内的位移为0.5m,则正确的是( )
A.第3s内的平均速度为2.5s未的瞬时速度
B.加速度大小为375m/s2
C.加速度大小为4m/s2
D.无法确定加速度大小
9.小明发现了一张自己以前为研究电动玩具车的运动情况而绘的图像(如图所示)。已知电动玩具车运动的轨迹是直线,下列说法正确的是( )
A.电动玩具车处于功率恒定的加速状态
B.电动玩具车的加速度大小为1m/s2
C.计时开始时,电动玩具车的初速度大小为10m/s
D.电动玩具车将停在距出发点50m处
10.一列高铁在进站时做匀减速直线运动,从刚减速时开始计时,经时间t,运动的位移为x,此时速度为开始减速时的一半.则该高铁做匀减速运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
三.匀变速直线运动的速度与位移的关系(共1小题)
11.一辆汽车以25m/s的速度沿平直公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车,汽车以大小是5m/s2的加速度做匀减速直线运动,那么刹车后6s内汽车通过的位移为( )
A.60m B.62.5m C.90m D.75m
四.匀变速直线运动规律的综合运用(共5小题)
12.汽车从制动到停止共用时5s,而且每1s前进的距离分别为9m、7m、5m、3m和1m。在这段时间内,汽车前1s和前2s的平均速度分别为v1和v2。下列说法正确的是( )
A.v1更接近汽车开始制动时的瞬时速度v0,且v1小于v0
B.v1更接近汽车开始制动时的瞬时速度v0,且v1大于v0
C.v2更接近汽车开始制动时的瞬时速度v0,且v2小于v0
D.v2更接近汽车开始制动时的瞬时速度v0,且v2大于v0
13.一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生,被称为“第五类交通方式”,它就是“Hyperloop”(超级高铁)。据英国《每日邮报》报道,Hyper1oop0ne《公司计划,将在欧洲建成世界首架规模完备的“Hyperloop”(超级高铁)。如果某人乘坐“Hyperloop”从赫尔辛基到斯德哥尔摩,600公里的路程所用时间40分钟,“Hyperloop”先匀加速,达到最大速度1200km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,全程近似按照直线运动处理,则下列说法正确的是( )
A.全程平均速度为600km/h
B.加速与减速的时间不一定相等
C.加速时间为10分钟
D.加速时加速度大小为2m/s2
14.一质点在连续的4s内做匀加速直线运动,在第一个2s内位移为12m,第二个2s内位移为16m,下列说法正确的是( )
A.质点在第一秒末的速度大小为6m/s
B.质点在第二秒末的速度为8m/s
C.质点的加速度大小为2m/s2
D.质点在4s内的平均速度大小为8m/s
15.某质点做匀加速直线运动,第2s的位移为7m,第7s的位移为17m。则该质点在4~6s内的位移为( )
A.18m B.24m C.28m D.39m
16.如图,在平直公路上一辆汽车做匀变速直线运动,公路边A、B两树间距离为3m,B、C两树间距离为12m,汽车车头从A树至B树速度增加量为Δv1=2m/s,汽车车头从B树至C树速度增加量为Δv2=4m/s,则下列说法正确的是( )
A.汽车运动的加速度大小为2m/s2
B.车头到达A树时的速度大小为3m/s
C.车头从A至B的平均速度大小为5m/s
D.车头从B至C的运动时间为3s
五.运动学图象(共8小题)
17.一物体做匀变速直线运动,若从物体经过P点时开始计时,取向右为正方向,其v﹣t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物体在前4s内始终向右运动
B.物体在前4s内平均速度为0
C.物体在前2s内位移为10m
D.物体在2s末加速度为零
18.如图1所示,水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的玩具,压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,飞到一定高度后,在重力的作用下落下来.水火箭运动的v﹣t图象如图2所示,下列说法正确的是( )
A.水火箭在0~t1内从静止出发做加速度增大的加速运动
B.水火箭在t1时刻到达最高点
C.水火箭在t2时刻到达最高点
D.水火箭在t2~t3内做匀减速直线运动
19.弹簧上某质点运动的x﹣t图像如图所示,从图像上能够得出的结论是( )
A.图线为质点的运动轨迹 B.质点在2s末的速度最大
C.质点在4s末开始返回 D.质点在8s末回到出发点
20.甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的v﹣t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.乙一直比甲运动的快
B.2s末乙追上甲
C.前4s甲的平均速度大于乙的平均速度
D.乙追上甲时距出发点40m远
21.新能源汽车的电机驱动控制系统可以使汽车行驶更平顺,如图所示为新能源汽车在某段直线行驶过程中的a﹣t图像,则汽车( )
A.5s末的速度为30m/s
B.10s内位移为40m
C.做匀减速直线运动
D.做加速度均匀减小的直线运动
22.如图甲为发射模型火箭的示意图,已知型火箭质量m=1kg,图乙为该段时间内火箭运动的v﹣t图,关于火箭的运动情况。下列说法正确的是( )
A.火箭2s时达到最高点
B.火箭在3s时加速度的方向改变
C.火箭在1s时和5s时的加速度相同
D.火箭在4s时位于发射点下方2m处
23.某物体沿直线运动,其v﹣t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物体8s内做往返直线运动
B.6~8s内速度方向与加速度方向相同,物体做加速运动
C.物体在4s末和6秒末经过同一位置
D.物体在8s内的位移为24m
24.如图是某质点做直线运动的v﹣t图像,求:
(1)质点前1s时间内的加速度大小?
(2)质点3s时的加速度大小?
(3)质点在前4s内的平均加速度大小?
(4)全程通过的位移是多少?
六.自由落体运动(共8小题)
25.关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B.只受重力作用且竖直向下的匀变速直线运动就是自由落体运动
C.不同物体所做的自由落体运动,其运动规律是不同的
D.质点做自由落体运动,在第1s内、第2s内,第3s内的位移之比为1:3:5
26.某跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,后打开降落伞做减速运动,最后安全着地。取重力加速度大小g=9.8m/s2。则运动员自由下落过程中第5s内通过的位移比第4s内通过的位移多( )
A.9.0m B.9.8m C.44.1m D.122.5m
27.一个物体从某一高度做自由落体运动。已知它在第1s内的位移恰为它在最后1s内位移的五分之一,则它开始下落时距地面的高度为(g=10m/s2)( )
A.45m B.30m C.25m D.15m
28.一个小球从离地面18m的高度自由落下,某同学利用手机的连拍功能,连拍了多张照片从其中两张连续的照片中可知,小球离地面的实际高度分别为10.8m和6.75m。取g=10m/s2,由此估算手机连拍时间间隔最接近于( )
A.0.1s B.0.2s C.0.3s D.0.4s
29.如图所示为苹果自由下落时频闪照片的效果图,第一次闪光时苹果位于O点,第二、第三、第四次闪光时苹果分别位于A、B、C三点。O点苹果的速度为零,已知OA=x1,AB=x2,BC=x3,频闪仪的闪光周期为T,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.苹果运动的位移和时间成正比关系
B.苹果下落的过程中加速度越来越大
C.x1=x2=x3=1:3:5
D.苹果经过OA、AB、BC所用的时间之比为1:2:3
30.如图所示,让一个苹果从楼上某一高度由静止下落,苹果在下落过程中的运动可看做匀变速直线运动,运动中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3。图中直线为苹果在空中的运动轨迹,以下说法正确的是( )
A.苹果通过第1个窗户速度的变化量最小
B.苹果通过第3个窗户速度的变化量最大
C.苹果通过第1个窗户的平均速度最大
D.苹果通过3个窗户速度的变化一样快
31.2021年3月1日最新刑法修正案生效“高空抛物罪”正式入刑。设想一小球从奋斗楼4楼处由静止开始自由下落,落地时速度为大小为16m/s,取g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.物体开始下落时距离地面的高度为20m
B.物体在下落过程中的平均速度大小为8m/s
C.物体在下落到地面的时间为2s
D.物体在开始下落后的1s内位移大小为10m
32.对于自由落体运动,g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.在1s内、2s内、3s内……的位移之比是1:3:5:……
B.在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1:2:3
C.在1s末、2s末、3s末的速度之比是1:3:5
D.在相邻两个1s内的位移之差都是10m
七.竖直上抛运动(共3小题)
33.小球A从离地面20m高处做自由落体运动,同时,另一个小球B从A下方的地面上以某一初速度做竖直上抛运动。当小球B运动到最高点时,小球A恰好落地;不考虑相遇时的碰撞对运动过程的影响,取g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.相遇时,小球B的速率是15m/s
B.两球相遇位置离地面高度为15m
C.小球A落地的速度与小球B的初速度大小不同
D.小球B上升的最大高度与小球A下落的初始高度不同
34.在空中某一高度处以v0=20m/s的初速度竖直上抛一个小球(高度足够高,不计空气阻力,g=10m/s2),从抛出至位移大小为15m这段时间内,小球( )
A.平均速度可能为7.5m/s,方向竖直向上
B.平均速率可能为11m/s
C.通过的路程可能为25m
D.平均速度可能为2m/s,方向竖直向下
35.在某星球表面,t=0时刻小球以初速度v0开始做竖直上抛运动,取抛出位置位移x=0,以v0方向为正方向,则小球位移x随速度的平方v2变化的x﹣v2图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.小球的初速度为100m/s
B.小球位移x=5m时对应的运动时间为2s
C.小球加速度与初速度方向相反
D.图中a点坐标值为7.2
八.探究小车速度随时间变化的规律(共1小题)
36.某同学在用电火花打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中打出的点如图所示,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的离如图所示。
(1)电火花打点计时器使用 V的 电源,电源的频率是50Hz,每相邻两个计数点之间有四个点未画出,则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 秒。
(2)计算出AC段的平均速度:v= m/s(保留二位有效数字)。C点时小车的瞬时速度:vC= m/s(保留二位有效数字)。
高中物理之匀变速运动(一)
一.匀变速直线运动的速度与时间的关系(共2小题)
1.【解答】解:AB、运动学公式vt=v0+at是匀变速直线运动的速度—时间公式,仅仅适用于匀变速直线运动,不能求出任意运动状态下物体的速度,故A错误,B正确;
CD、在匀变速直线运动的公式vt=v0+at中,加速度a、末速度vt和初速度v0均既可以取正值,也可以取负值,而末速度也不一定比初速度大,故CD错误。
故选:B。
2.【解答】解:已知黑颈鹤从静止开始以加速度a匀加速飞行了一段时间t,最终的速度为v,根据a=可得:a=,故A正确,BCD错误。
故选:A。
二.匀变速直线运动的位移与时间的关系(共8小题)
3.【解答】解:A、第4s内的平均速度为,故A正确;
BC、根据Δx=aT2可得a=,加速度方向向左,前3s内的位移为,前2s内的位移为,故第3s内的位移为Δx3=x3﹣x2
联立解得v0=11m/s,故BC错误;
C、物体减速到零所需时间为<6s,故物体6s内的位移即为物体5.5s内通过的位移为x=,故D错误;
故选:A。
4.【解答】解:A、由公式x=v0t+at2,与x=6t﹣2t2对应,可得v0=6m/s,a=﹣4m/s2,故A错误;
B、将t=3s代入x=6t﹣2t2,解得x=0,故B正确;
C、将t=2s,v0=6m/s,a=﹣4m/s2代入v=v0+at得v=﹣2m/s,故C错误;
D、当v=4m/s,初速度v0=6m/s,加速度a=﹣4m/s2代入v2﹣v02=2ax,解得:x=2.5m,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:由分析可知,前一辆车在0~t0的运动情况和t0~2t0后一辆车的运动情况完全一致,则两车都匀速行驶时的距离为前一辆车在t0~2t0时间内的位移,由题意可知,,故A正确,BCD错误。
故选:A。
6.【解答】解:ABD、匀变速直线运动的位移与时间的关系式为x=2t+t2=v0t+at2,满足匀变速直线运动的位移时间关系式,
可知:加速度a=2m/s2,初速度为v0=2m/s;当t=3s时,x=2t+t2=2×3m+32m=15m;故AB错误;D正确;
C、物体做匀加速直线运动,t=3s时,根据速度时间关系v=v0+at=2m/s+2×3m/s=8m/s,故C错误;
故选:D。
7.【解答】解:国旗在上升的过程中,时间为两分零七秒,则t=127s,若将全程看为匀速,则速度v=,代入数据解得v=0.22m/s,若全程先匀加速到最大值再立即匀减速到0,则最大速度x=,代入数据解得vm=0.44m/s,由以上分析可知匀速运动的速度取值介于0.22m/s和0.44m/s之间,
故ACD错误。B正确
故选:B。
8.【解答】解:根据位移—时间公式得,第1的位移为:
若第3s末物体仍然没有停止或恰好停止,则第3s内的位移为:
代入数据解得:v0=9.875m/s,a=﹣3.75m/s2
第3s的末速度为:v3=v0+at=﹣1.375m/s
说明在3s前物体已经停止,假设不成立
本运动过程可逆向看作初速度为0的匀加速运动,设运动总时间为t,则有:
解得:a=﹣4m/s2,t=2.5s,
A、根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度,若3s时没停下,A选项是正确的,但已提前停下,故A错误;
BCD、物体的加速度大小为4m/s2,故BD错误,C正确;
故选:C。
9.【解答】解:ABC、将匀变速直线运动的位移—时间公式x=v0t+,变形可得图像的关系式=v0+,由数学知识可知,图像的斜率k=v0=m/s=10m/s,把坐标(1s﹣1,9m/s2)代入图像的关系式,解得a=﹣2m/s2,故电动玩具车处于匀减速状态,故AB错误,C正确;
D、根据速度—位移公式,可得电动玩具车匀减速运动的总位移为:x==m=25m,即电动玩具车将停在距出发点25m处,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:设进站时的速度为v,则经过时间t的速度,
根据位移公式有:,
结合加速度的公式:,
解得,
该高铁做匀减速运动的加速度大小为,
故ABC错误,D正确
故选:D。
三.匀变速直线运动的速度与位移的关系(共1小题)
11.【解答】解:规定初速度方向为正方向,
已知初速度v0=25m/s,a=﹣5m/s2
设汽车从刹车到停止所需的时间为t,
根据匀变速运动速度时间公式得t==s=5s,
当t1=6s>t,说明6s内汽车的位移等于汽车从刹车到停止的位移,
根据匀变速直线运动速度—位移关系得刹车后6s内汽车通过的位移x==m=62.5m,故ACD错误,故B正确。
故选:B。
四.匀变速直线运动规律的综合运用(共5小题)
12.【解答】解:变速直线运动中某一点的瞬时速度可以取该点为起点的一极小时间内的平均速度,时间越小越接近该点的瞬时速度,则本题汽车前1s的平均速度v1更接近汽车开始制动时的瞬时速度v0,因是汽车是减速运动,则v1<v0,故A正确,BCD错误。
故选:A。
13.【解答】解:B、加速与减速的加速度大小相等,并且初末速度相同,则由逆向思维可得:加速与减速时间相等,故B错误;
CD、加速的时间为t1,匀速的时间为t2,减速的时间为t1,匀速运动的速度为v=1200km/h=m/s,
由题意得:全程运动时间:2t1+t2=t,其中t=40min=2400s
则有:2t1+t2=2400m①
总位移为:2×at12+vt2=x
则有:at12+t2=600000m②
匀加速过程中的最大速度:v=at1=m/s③
联立①②③式,解得:t1=600s=10min,t2=1200s,a=0.56m/s2,故C正确,D错误;
A、全程的位移为600km=600000m,时间为40min=2400s,全程平均速度为m/s=250m/s=900km/h,故A错误;
故选:C。
14.【解答】解:A、第一个2s内的平均速度v1==m/s=6m/s,此速度等于该阶段中间时刻的瞬时速度,故第1s末的速度大小为6m/s,故A正确;
C、质点做匀加速直线运动,由Δx=aT2可得:a=1m/s2,故C错误;
B、由匀变速直线运动公式v=v0+at,带入第1s末的速度与加速度,可得第2s末的速度大小为7m/s,故B错误;
D、根据平均速度计算公式可知=m/s=7m/s,故D错误
故选:A。
15.【解答】解:根据“逐差法”可得x7﹣x2=5aT2,解得加速度大小为:a==m/s2=2m/s2,
由于第2s的位移为7m,根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,可得第1.5s时的瞬时速度为:
v1.5==m/s=7m/s
4~6s内的平均速度等于第5s末的瞬时速度,从1.5s到第5s末经过的时间为t=5s﹣1.5s=3.5s
所以第5s末的瞬时速度大小为:v5=v1.5+at=(7+2×3.5)m/s=14m/s
该质点在4~6s内的位移为:x==v5×2T=14×2m=28m,故C正确、ABD错误。
故选:C。
16.【解答】解:AB、设汽车经过A时速度为v,又由于汽车在AB段速度增加量为Δv1=2m/s,故通过B时速度为v+2,同理通过C时速度为v+6,由匀变速直线运动的速度与位移的关系有(v+2)2﹣v2=2axAB,(v+6)2﹣(v+2)2=2axBC
联立代入数据解得:v=2m/s,a=2m/s2,故A正确,B错误;
C、车头在AB段的平均速度大小,故C错误;
D、车头从B至C的运动时间为=s=2s,故D错误.
故选:A。
五.运动学图象(共8小题)
17.【解答】解:A、从v﹣t图像可知,物体在0~2s内往左运动,2~4s内往右运动,故A错误;
B、在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于过程的平均速度,则物体在前4s内的平均速度等于2s时的瞬时速度,从v﹣t图像可知,t=2s时,物体的速度为零,故B正确;
C、在v﹣t图像中,图像与横轴围成的面积表示位移,则t=2s时,,方向向左,所以位移为﹣10m。故C错误;
D、在v﹣t图像中,图像的斜率表示加速度,则物体在0~4s内的加速度保持恒定,,故D错误。
故选:B。
18.【解答】解:A、在0~t1内,v﹣t图象的切线斜率不断减小,根据v﹣t图象的斜率表示加速度,水火箭的加速度减小,因此,水火箭在0~t1内从静止出发做加速度减小的加速运动的加速运动,故A错误;
BC、在0~t2内,水火箭上升,在t2~t3内,水火箭下降,则水火箭在t2 时刻到达最高点,故B错误,C正确;
D、水火箭在t2~t3内向下做匀加速直线运动,故D错误。
故选:C。
19.【解答】解:A、x﹣t图线反映质点的位置随时间的变化情况,不是质点的运动轨迹,故A错误;
B、根据x﹣t图像的斜率表示速度,知质点在2s末的速度为零,故B错误;
C、根据x﹣t图像的斜率表示速度,斜率的正负表示速度方向,知质点在2s末开始返回,在4s末继续沿负方向运动,故C错误;
D、质点在8s末与0时刻的位置坐标相同,说明质点在8s末回到出发点,故D正确。
故选:D。
20.【解答】解:A、由图看出,在前2s内甲比乙运动得快,在后2s内乙比甲运动得快。故A错误。
B、在2s末甲的位移大于乙的位移,甲在乙的前方,两者没有相遇。故B错误。
C、乙的平均速度===10m/s,甲做匀速运动,平均速度等于10m/s,两者平均速度相等。故C错误。
D、由几何知识得知,t=4s时,两者位移相等,乙追上甲,此时乙距出发点的距离为S==40m。故D正确。
故选:D。
21.【解答】解:A、根据a﹣t图像与时间轴所围的面积表示速度变化量,可得汽车在前5s内速度变化量为Δv=×5m/s=30m/s,由于初速度未知,所以5s末的速度不一定为30m/s,故A错误;
CD、由图可知,汽车做加速度均匀减小的直线运动,不可能是匀减速直线运动,故C错误,D正确;
B、汽车在前10速度变化量为Δv=×8×10m/s=40m/s,10s内位移不一定为40m,故B错误。
故选:D。
22.【解答】解:A、0~2s,火箭向上加速,2~3s,火箭向上减速,火箭3s时达到最高点,故A错误;
B、v﹣t图象的斜率表示加速度,2~3s'与3~4s时间内图象的斜率相同,加速度相同,则火箭在3s时加速度的方向没有改变,故B错误;
C、v﹣t图象的斜率表示加速度,0~2s'与4~6s时间内图象的斜率相同,加速度相同,则火箭在1s时和5s时的加速度相同,故C正确;
D、在v﹣t图象中,图线与横轴所围的面积表示位移,横轴上方表示正方向的位移,横轴下方表示负方向的位移。根据图象知,火箭0~3s时间内,向上运动了=6m,3~4s内,向下运动了=2m,则火箭在4s时位于发射点上方4m处,故D错误。
故选:C。
23.【解答】解:A、物体在前5s沿正向运动,5~8s过程中,速度方向与正方向相反,即物体8s内做往返直线运动,故A正确;
B、由图可知,6~8s内速度方向与加速度方向相反,物体做减速运动,故B错误;
C、物体4~6s内,由图的面积可知,正向位移与反向位移大小相同,即在4s末和6秒末经过同一位置,故C正确;
D、由图的面积得,前5s内的位移为,由图的面积得,后3s内的位移为,总位移为x=x1+x2=15m﹣9m=6m,故D错误。
故选:AC。
24.【解答】解:(1)质点前1s时间内做匀加速直线运动,加速度大小为:
(2)质点1~4s时间内的加速度相同,故3s时的加速度大小为:
(3)质点在前4s内的平均加速度大小为:
(4)v﹣t图像与时间轴所围的面积表示位移,故全程通过的位移为:
答:(1)质点前1s时间内的加速度大小为10m/s2;
(2)质点3s时的加速度大小为2m/s2;
(3)质点在前4s内的平均加速度大小为4m/s2;
(4)全程通过的位移是44m。
六.自由落体运动(共8小题)
25.【解答】解:AB、初速度为零,只受重力,即加速度是重力加速度的匀加速直线运动是自由落体运动,故AB错误;
C、不同物体所做的自由落体运动,其运动规律是相同的,故C错误;
D、自由落体运动的位移为h=,1s内、2s内、3s内位移之比是1:4:9,所以第1s内、第2s内、第3s内位移之比是1:3:5,故D正确。
故选:D。
26.【解答】解:由匀变速直线运动的判别式Δx=gT2=9.8×12m=9.8m,故ACD错误,B正确;
故选:B。
27.【解答】解:设物体下落时间为t,第1s内下落高度为
因为最后1s的位移为第1s位移的5倍,即h2=5h1=5×5m=25m
则最后1s内下落高度为
解得:t=3s
则物体开始下落时距地面的高度为,故A正确,BCD错误;
故选:A。
28.【解答】解:小球做自由落体运动,下落到距水面为10.8m时所需时间为t,则有:
H﹣h=
下落的距地面为6.75m时,下落的时间为t+T,则:H﹣h′=
联立解得:T=0.3s,故ABD错误,C正确。
故选:C。
29.【解答】解:AB、由于空气阻力不计,所以苹果自由下落,下落加速度为g,恒定不变,由h=可知,苹果运动的位移和时间的平方成正比关系,故AB错误;
CD、频闪照相时拍照的时间间隔相等,所以苹果经过OA、AB、BC所用的时间之比为1:1:1;根据初速度为零的匀变速直线运动规律可知,x1=x2=x3=1:3:5,故C正确,D错误。
故选:C。
30.【解答】解:自由落体过程连续相等的位移,时间越来越短,对应每段的平均速度越来越大,1段的时间最长,3段的时间最短。
AB、根据ΔV=gt,1段变化量最大,3段变化量最小,故AB错误;
C、经过三个完全相同的窗户,通过第1个窗户的时间最长,所以苹果通过第1个窗户的平均速度最小,故C错误;
D、速度的变化快慢取决于加速度,自由落体加速度为g,大小不变,故D正确;
故选:D。
31.【解答】解:A、根据v2=2gh可得,h==m=12.8m,故A错误;
B、根据平均速度的规律==m/s=8m/s,故B正确;
C、根据v=gt,可得下落到地面的时间t==s=1.6s,故C错误;
D、物体在开始下落后的1s内位移大小xgt2=×10×12m=5m,故D错误;
故选:B。
32.【解答】解:A.自由落体运动的初速度等于0,根据可知,在开始的1s内、2s内、3s内的位移之比是1:4:9,故A错误;
B.根据可知,自由落体运动在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1:3:5,根据 可知在1s内、2s内、3s内的平均速度之比是1:3:5,故B错误;
C.根据自由落体速度公式v=gt可知在1s末,2s末,3s末的速度比是1:2:3,故C错误;
D.匀变速直线运动相邻两个1s内的位移之差为△x=gT2=10m,故D正确。
故选:D。
七.竖直上抛运动(共3小题)
33.【解答】解:CD、由题意可知,由于小球A做自由落体运动,小球B做匀减速运动,加速度相同;由两者运动的可逆性,小球A落地的速度与小球B的初速度大小相同,小球B上升的最大高度与小球A下落的初始高度相同,故CD错误;
A、由小球的落地高度可知,v2=2gh,解得:
选竖直向下的方向为正方向
两球相遇时,
两球相遇时,B球的速度为:vB=v﹣gt
联立以上两式解得:t=1s;vB=10m/s,故A错误;
B、当t=1s时,两个小球相遇,此时小球A的离地高度为:,故B正确。
故选:B。
34.【解答】解:AD、设竖直向上为正方向,小球在抛出点上方,由竖直上抛运动规律:v,得v=10m/s,由对称性:v1=10m/s,方向竖直向上,v2=﹣10m/s,方向竖直向下,小球在抛出点下方:v,解得:vm/s
平均速度:==15m/s,方向竖直向上;==5m/s,方向竖直向上;=m/s=(10﹣5)m/s,方向竖直向下,故AD错误;
C、小球上升最大高度:H==m=20m,由对称性知通过路程可能为:s1=15m,s2=H+(H﹣h)=25m,s3=2H+h=55m,故C正确;
B、设竖直向上为正方向,由竖直上抛运动速度公式:v=v0﹣gt,解得:t1=1s,t2=3s,t,平均速率:
=,=,故B错误;
故选:C。
35.【解答】解:A、根据速度—位移公式v2﹣v02=2ax可得:x=﹣,由x﹣v2图像可得:斜率为k==,得a=﹣10m/s2,纵截距为﹣=5.0,可得初速度为:v0=10m/s,故A错误;
BC、小球加速度与初速度方向相反,做匀减速直线运动,当小球位移x=5m时,有x=v0t+,解得t=1s,故B错误,C正确;
D、由图可得x=﹣v2+5,将v2=144代入得x=﹣2.2m,所以图中a点坐标值为﹣2.2,故D错误。
故选:C。
八.探究小车速度随时间变化的规律(共1小题)
36.【解答】解:(1)电火花打点计时器使用220V的交流电源,由题意知电源的频率是50Hz,每相邻两个计数点之间有四个点未画出,则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为:
(2)依据平均速度公式,则AC段的平均速度为:
匀变速直线运动的某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,
那么C点的速度为:
故答案为:(1)220;交流;0.1;(2)0.40;0.47。