人教版(2019)必修第一册同步练习:第二章 补充专题 匀变速直线运动规律的应用
一、单选题
1.如图所示的直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间(x-t)图线.由图可知( )
A.在0到t1这段时间内,a车的速度大于b车的速度
B.在0到t1这段时间内,a车的位移等于b车的位移
C.在t1到t2这段时间内,a车的平均速度等于b车的平均速度
D.在t1到t2这段时间内,a车的平均速度大于b车的平均速度
2.一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动,如图所示,速度方向垂直于一匀强磁场,飞离桌面后,最终落在地面上.设飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速率为v1;现撤去磁场其它条件不变,小球飞行时间为t2、水平射程为s2、着地速率为v2.则有( )
A.v1=v2 B.v1>v2 C.s1=s2 D.t1<t2
3.一个质点做匀加速直线运动,第 内通过的位移是 ,第 内通过的位移是 ,那么,下列说法错误的是( )
A.这 内的平均速度是
B.第3秒末的瞬时速度是
C.质点运动的加速度是
D.第5秒内通过的位移是
4.一辆汽车以某一速度在郊区的水平路面上行驶,因前方交通事故紧急刹车而做匀减速直线运动,最后静止,汽车在最初3 s内通过的位移与最后3 s内通过的位移之比为x1∶x2=5∶3,汽车运动的加速度大小为a=5 m/s2,则汽车制动的总时间t( )
A.t>6 s B.t=6 s C.4 s5.t=0时,甲、乙两质点从同一点沿同一直线运动,两质点运动的位移x与时间t的比值随时间t的变化关系如图所示。对于甲、乙两质点前4s的运动,下列说法正确的是( )
A.甲物体的初速度为3m/s
B.乙物体的加速度为1.5m/s2
C.t=2s时,v甲>v乙
D.0~4s这段时间甲物体的位移比乙物体位移小
6.一小球从距地面某一高度处自由下落,落地时速度大小为 ,不计空气阻力,自由落体加速度 ,则下列说法正确的是( )
A.小球落地时间为1s
B.小球开始下落时距离地面的高度为
C.小球在下落过程中的平均速度大小为
D.小球在下落的最后 内的位移大小为
7.做匀变速直线运动的质点,它的位移随时间变化的规律是x=24t﹣1.5t2(m),则质点的速度为零的时刻是( )
A.1.5s B.8s C.16s D.24s
8.跳伞运动员以4 m/s的速度匀速降落,在离地面28 m的地方掉了一颗扣子,跳伞员比扣子晚着陆的时间为 (扣子受到的空气阻力可忽略,g取10 m/s2)( )
A.2 s B.5-2 C.5 s D.7-2
二、多选题
9.木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2 kg的另一物体B以水平速度v0=2 m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如下图所示,则下列说法正确的是(g=10 m/s2)( )
A.木板获得的动能为2J B.系统损失的机械能为3J
C.木板A的最小长度为1m D.A,B间的动摩擦因数为0.1
10.如图所示为用位移传感器和速度传感器研究某汽车刹车过程得到的v-x图象,汽车刹车过程可视为匀减速运动。则( )
A.汽车刹车过程的时间为1s
B.汽车刹车过程的加速度大小为5m/s2
C.当汽车运动的位移为5m时的速度为5m/s
D.当汽车运动的速度为5m/s时运动的位移为7.5m
11.平直的公路上有A、B、C、D四个点,一辆汽车自A点由静止开始做匀加速直线运动,通过AB、BC、CD各段所用时间均为T。现让该汽车自B点由静止开始以相同的加速度做匀加速直线运动,则该汽车( )
A.通过BC,CD段的位移之比为1:3
B.通过BC,CD段的时间均大于T
C.通过C,D点的速度之比为3:8
D.通过C点的速度大于通过BD段的平均速度
12.物体从静止开始做匀加速直线运动,第3s内通过的位移是3m,则( )
A.第3 s内的平均速度是3 m/s B.物体的加速度是1.2 m/s2
C.前3 s内的位移是6 m D.3 s末的速度是3.6 m/s
三、综合题
13.某学习小组在一空旷无游人处进行实验。气球以4.4 的速度匀速竖直上升,当上升到离地面2m高时,从气球上落下一小球,小球的质量为0.1 ,假设小球在运动过程中所受的阻力大小总等于0.1N,g取10 。
(1)小球离开气球后,还能上升多大高度?
(2)小球离开气球后,经多长时间到达地面?
14.如图所示,在高出水平地面 的光滑平台上放置一质量 、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度 且表面光滑,左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量 。B与A左段间动摩擦因数 。开始时二者均静止,现对A施加 水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离 。(取 )求:
(1)B离开平台时的速度 。
(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间ts和位移xB
(3)A左端的长度l2
15.屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿,如图所示,问:
(1)此屋檐离地面多高?
(2)滴水的时间间隔是多少?(g取10m/s2)
16.近几年,国家取消了7座及以下小车在部分法定长假期间的高速公路收费,交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为v0=30m/s,靠近站口时以大小为a1=6m/s2的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为vt=6m/s,然后立即以a2=8m/s2的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)。试问:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)在(1) (2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?
参考答案
1.C
2.A
3.C
4.D
5.A
6.D
7.B
8.C
9.C,D
10.B,D
11.B,D
12.A,B,D
13.(1)解:设小球所受空气阻力大小为 ,小球与气球脱离后上升的加速度大小为 。
由牛顿第二定律得
解得
小球与气球脱离后上升的高度为
(2)解:小球与气球脱离后上升的时间为
小球下落时由牛顿第二定律得
解得
下落过程中由位移公式得
解得
小球运动的总时间
14.(1)解:设物块平抛运动的时间为t,由平抛运动规律得:h= gt2,x=vBt
联立解得vB=2m/s
(2)解:设B的加速度为aB,B在A的粗糙表面滑动,受向右的滑动摩擦力做匀加速直线运动.
由牛顿第二定律,F合=μmg=maB,
由匀变速直线运动规律,vB=aBtB,xB= aBtB2,
联立解得:tB=0.5s,xB=0.5m
(3)解:设B刚好开始运动时A的速度为v,以A为研究对象,由动能定理得Fl1= Mv12
设B运动后A的加速度为aA,由牛顿第二定律和运动学的知识得:
F-μmg=MaA,(l2+xB)=v1tB+ aAtB2,
联立解得l2=1.5m
15.(1)解:根据比例关系,从上到下相邻水滴间距离之比为1:3:5:7,而2、3两滴间距离为1米,所以总高度
(2)解:根据H= ,代入数据得,t=
滴水时间间隔
16.(1)解:小汽车进入站口前作匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始制动,则由速度位移公式
解得
(2)解:小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x1和x2,时间为t1和t2,则减速阶段
解得加速阶段有
则加速和减速的总时间为
(3)解:在加速阶段位移为
则总位移
若不减速所需要时间
车因减速和加速过站而耽误的时间