2.4匀变速直线运动的规律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版(2019)必修第一册
一、选择题(共15题)
1.一辆汽车刹车后运动的位移随时间变化的运动规律是x=10t-2t2,x与t的单位分别是m和s。下列说法中正确的是( )
A.初速度v0=10m/s,加速度大小a=4m/s2
B.初速度v0=4m/s,加速度大小a=10m/s2
C.汽车刹车所用时间为5s
D.汽车刹车后4s内的位移是8m
2.质点做匀加速直线运动,初速度为v0=2m/s,加速度为a=0.1m/s2,则下列说法错误的是( )
A.质点第4s末的速度为2.4m/s
B.每经过2s时间,物体速度就增大2.2m/s
C.质点速度随时间均匀增大
D.质点4s内的位移为8.8m
3.如图所示,在离地面一定高度处把4个水果以不同的初速度竖直上抛,不计空气阻力,若后4个水果均未着地,重力加速度取。则后速率最小的是( )
A. B. C. D.
4.下列四幅图中,能正确反映竖直上抛运动过程的位移与时间关系的是
A. B. C. D.
5.从地面竖直向上抛出一个物体,空气的阻力可以忽略不计。在整个运动过程中速度v和时间t的关系是下图中的(以竖直向上的方向为速度的正方向)( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50Hz的频率监视前方的交通状况.当车速v≤10m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,加速度大小约为4m/s2,使汽车避免与障碍物相撞.则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为
A.40m B.25m C.12.5m D.2m
7.考驾照需要进行路考,路考中有一项是定点停车,路旁竖一标志杆,在车以8m/s的速度匀速行驶过程中,当车头距离标志杆为16m时,学员立即刹车,让车做匀减速直线运动.车头恰好停在标志杆处,忽略学员的反应时间,则( )
A.汽车刹车过程的时间为4s B.汽车刹车过程的时间为2s
C.汽车刹车时的加速度大小为5m/s2 D.汽车刹车时的加速度大小为0.25m/s2
8.火车关闭发动机后,刹车过程中速度随时间变化的关系为:v=8-0.4t。则火车关闭发动机后30 s内,火车前进的距离为( )
A.60m B.72.2m C.80m D.以上答案都不对
9.一辆汽车做直线运动,其图像如图所示。关于汽车的运动,下列说法正确的是( )
A.汽车的初速度为4m/s B.汽车的加速度大小为1m/s2
C.汽车第4s末的速度为1m/s D.汽车前10s内的位移为15m
10.一辆长为L1=5m的汽车以v1=15m/s的速度在公路上匀速行驶,在离铁路与公路的十字交叉口s1=175m处,汽车司机突然发现离交叉口s2=200m处有一列长为L2=300m的列车以v2=20m/s的速度向十字交叉口行驶过来,为了避免事故的发生,汽车司机立刻使汽车减速,让火车先通过交叉口,若不计汽车司机的反应时间、交叉口的长度与宽度,则汽车减速的加速度至少为( )
A.m/s2 B.m/s2 C.m/s2 D. m/s2
11.甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示,已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( )
A.两车在t1时刻也并排行驶
B.在t1时刻甲车在后,乙车在前
C.甲车的加速度大小先增大后减小
D.两车在t1和t2间平均速度相等
12.以35m/s的初速度竖直向上抛出一个小球,不计空气阻力,g取10m/s2.以下判断错误的是( )
A.小球到最大高度时的速度为0
B.小球到最大高度时的加速度为0
C.小球上升的最大高度为61.25m
D.小球上升阶段所用的时间为3.5s
13.甲、乙两车在同一平直的公路上同向行驶,某时刻甲车在乙车前方30m处。若以该时刻为计时起点,甲、乙两车图像(x为车运动的位移,t为车行驶的时间)如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.甲车在t=6s时停止运动
B.甲车在0~16m内的平均速度为6m/s
C.t=2.4s时,甲、乙两车相遇
D.t=4s时,甲、乙两车相遇
14.在足够高的塔顶上以v0= 20m/s的初速度竖直上抛一个小球(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55m
D.平均速度可能为2m/s,方向竖直向下
15.甲、乙两车在一条平直的公路上同向行驶,t=0时刻甲车开始刹车,甲车的速度随时间变化的图象如图(a)所示,以t=0时刻甲车所在位置为坐标原点O,以甲车速度方向为正方向建立x轴,乙车的位置坐标随时间变化的图象如图(b)所示。下列说法正确的是(图中数据为已知)( )
A.甲车做匀变速直线运动加速度大小为2m/s2
B.乙车做匀速直线运动,速度大小为5m/s
C.t=4s时甲车追上乙车
D.甲、乙两车相距最近为2m
二、填空题(共4题)
16.一辆汽车行驶速度为54 km/h ,以加速度大小a=3 m/s2开始刹车,刹车后3 s时速度___________,刹车3 s内位移___________.
17.以初速度v0竖直上抛一物体,不计空气阻力,当物体的速度大小减为时,已知重力加速度为g,其运动的时间为___________。
18.如图所示是研究匀变速直线运动的实验中的得到的一条纸带,交流电的频率是,舍去前面比较密集的点,从点开始将每个点取做个计数点,量得=,=,=,那么:
(1)图中纸带________(填左或右)端与小车相连;
(2)相邻计数点间的时间间隔为________;
(3)小车的加速度=________,第点的瞬时速度大小=________.
19.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是____
A.先接通电源,后让纸带运动 B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(2)用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上依次确定出A、B、C、D、E五个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有5个计时点未标出。已知电源频率为50Hz,各点到A距离分别为2.88cm、7.21cm、12.96cm、20.17cm。试根据纸带上数据,计算出打下D点时小车的瞬时速度大小是_______________m/s(保留两位有效数字);物体运动加速度大小是______________m/s2。(保留三位有效数字)
(3)有同学认为实验方案误差较大,为了使加速度的测量更精确,在小车上安装了宽度为L的挡光片,在重物牵引下,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了通过第一个光电门的时间t1,通过第二个光电门的时间t2,测得两光电门间距为x,则滑块的加速度为_________.
三、综合题(共4题)
20.有一辆摩托车,由静止开始,以加速度匀加速追正前方相距处的一辆汽车,已知汽车以向前匀速行驶,求:
(1)摩托车追上汽车前,经过多长时间两车相距最远?此时相距多少?
(2)若摩托车的最大速度,要想从静止开始用的时间正好追上汽车,则摩托车的加速度至少多大?
21.A、B两车在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为v1=8 m/s,B车的速度大小为v2=20 m/s,如图所示。当A、B两车距离x0=28m时,B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离。
(2)A车追上B车所用的时间。
22.气球以10m/s的速度匀速竖直上升,到离地120米高处一重物和气球分离,不计重物受到的空气阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)求物体落地时的速度;
(2)求物体运动的总时间;
(3)求物体运动的总路程.
23.一小轿车装有主动刹车系统。其原理是:当车距等于20m时。车载电脑系统会启动预判,通过雷达采集数据,并分析计算,电脑预判出保持现速0.5秒后会碰撞,若司机无动作,则小轿车的系统自己会立即主动刹车。当小轿车车速为16m/s在平直路面行驶时,司机突然发现正前方相距处有一大货车,正以8m/s的速度匀速行驶。设刹车过程为匀变速直线运动。求:
(1)若轿车司机发现大货车后经0.5s开始刹车,要使两车不相撞刹车加速度至少多大?
(2)若轿车司机无动作,则从发现大货车起小轿车系统经多长时间会主动刹车?
参考答案
1.A
2.B
3.C
4.D
5.D
6.C
7.A
8.C
9.A
10.C
11.B
12.B
13.D
14.C
15.D
16.6m/s 31.5m
17.或
18.左 0.1 1.4 0.33
19.A 0.54 1.00
20.(1);(2)
21.(1)64 m;(2)16 s
22.(1)50m/s(2)6s.(3)130m.
23.(1);(2)2s