第2章匀变速直线运动的研究(测试1)
一、选择题(本题共7小题,每题7分,共49分)
1.做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s内的平均速度为5 m/s,在第一个5 s内的平均速度为8 m/s,则质点的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2
C.3 m/s2 D.4 m/s2
2.做匀加速运动的列车出站时,车头经过站台某点O时速度是1 m/s,车尾经过O点时的速度是7 m/s,则这列列车的中点经过O点时的速度为( )
A.5 m/s B.5.5 m/s
C.4 m/s D.3.5 m/s
3.做匀加速直线运动的质点,运动了时间t,下列说法中正确的是( )
A.它的初速度越大,通过的位移一定越大
B.它的加速度越大,通过的位移一定越大
C.它的末速度越大,通过的位移一定越大
D.它的平均速度越大,通过的位移一定越大
4.一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s,它在第3 s内通过的位移是4.5 m,则它的加速度为( )
A.0.5 m/s2 B.1.0 m/s2
C.1.5 m/s2 D.2.0 m/s2
5.一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动,经过3 s后到达斜面底端,并在水平地面上做匀减速直线运动,又经9 s停止,则物体在斜面上的位移与在水平地面上的位移大小之比是( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.3∶1
6.(多选)飞机由机库从静止滑出,在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移分别是2 m、4 m、6 m,那么( )
A.飞机可能做匀加速运动 B.飞机做变加速运动
C.第3 s内的平均速度是2 m/s D.前3 s内的平均速度是4 m/s
7.(多选)汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动,途中用了6 s时间经过A、B两根电线杆,已知A、B间的距离为60 m,车经过B时的速度为15 m/s,则( )
A.车从出发到B杆所用时间为8 s B.车的加速度为 m/s2
C.经过A杆时的速度为4 m/s D.出发点到A杆的距离为7.5 m
二、非选择题(共11分)
8.(11分)近两年,台州交警将“礼让行人”作为管理重点,“斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象。如图所示。司机小明驾车以54 km/h的速度,在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以大小为3 m/s2的加速度刹车,车停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人14 s后(人已走过),又用了6 s时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点(即t=0),求:
(1)刹车经多长时间停下;
(2)从开始刹车到恢复原速这段时间内车的平均速度大小。
一、选择题(本题共4小题,每题6分,共24分)
1.一列火车开始启动,车上的小明想测量一下火车的加速度(火车看成匀加速直线运动),如图所示,他看到旁边的排列整齐的电线杆,当他经过第1根电线杆时开始计时,过第4根杆时,用时6 s,过第6根杆时停止计时,共用时8 s,电线杆之间的间距相同,都是50 m,则列车的加速度为( )
A.6.25 m/s2 B. m/s2
C. m/s2 D.12 m/s2
2.遥控小汽车在水平面上做直线运动,通过手机的连拍功能拍下的四张照片组成如图所示的情景,测得车头之间的距离分别为AB=7 cm、AC=16 cm、AD=27 cm。已知手机每1 s 拍5张照片,则拍第四张照片时遥控小汽车的速度大小为( )
A.0.3 m/s B.0.5 m/s
C.0.6 m/s D.0.8 m/s
3.(多选)在十字路口,绿灯亮起,甲、乙两车同时由同一地点开始运动,它们的位移—时间图像如图所示,甲车的图像是经过坐标原点的倾斜直线,乙车的图像为顶点在坐标原点的抛物线。则下列说法正确的是( )
A.甲车做匀速直线运动,乙车做匀加速直线运动
B.在0~t1时间段内,乙的平均速度小于甲的平均速度
C.甲、乙两车之间的距离先减小,后增大
D.在t1时刻,乙的速度等于甲的速度的2倍
4.(多选)玻璃滑道游戏中,一漂流艇(可视为质点)从玻璃直滑道的斜面顶端由静止匀加速滑下,依次经过斜面上的A、B、C点,已知AB=6 m,BC=8 m,漂流艇通过这两段位移的时间都是2 s,则( )
A.漂流艇在B点的速度大小为7 m/s
B.漂流艇加速度大小为0.5 m/s2
C.A点距斜面顶端6.25 m
D.漂流艇在C点的速度大小为4.5 m/s
二、非选择题(共16分)
5.(8分)在疫情期间,智能送餐机器人可以尽量减少人员的接触,图为某款智能送餐机器人给远处9 m的顾客送菜,机器人从静止开始加速,1 s后速度达到2 m/s,然后做匀速直线运动,距离顾客2 m时开始减速,到达顾客身边时恰好停下,机器人加速、减速阶段均可视为匀变速直线运动。求机器人:
(1)匀加速阶段的加速度大小;
(2)匀减速阶段的时间;
(3)整个送餐过程的平均速度大小。
6.(8分)可视为质点的物体以初速度v0=2 m/s滑上一足够长的倾斜轨道,如图甲所示。从滑上轨道开始计时,其在轨道上运动的加速度随时间变化情况如图乙所示,取沿轨道向上为正方向。求:
(1)0~4 s内物体运动的位移大小及4 s末物体的速度大小;
(2)物体速度减为零后回到出发点所用的时间。
答案
第2章匀变速直线运动的研究(测试1)
一、选择题(本题共7小题,每题7分,共49分)
1.做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s内的平均速度为5 m/s,在第一个5 s内的平均速度为8 m/s,则质点的加速度大小为( C )
A.1 m/s2 B.2 m/s2
C.3 m/s2 D.4 m/s2
解析:第1个3 s内的平均速度即为1.5 s时刻瞬时速度v1,第1个5 s内的平均速度即为2.5 s时刻瞬时速度v2,根据加速度公式得a====3 m/s2,故选C。
2.做匀加速运动的列车出站时,车头经过站台某点O时速度是1 m/s,车尾经过O点时的速度是7 m/s,则这列列车的中点经过O点时的速度为( A )
A.5 m/s B.5.5 m/s
C.4 m/s D.3.5 m/s
解析:设全车长度为L,车头经过站台的速度为v1,车尾经过O点的速度为v2;列车做匀加速直线运动,从车头经过O点到车尾经过O点,则有v-v=2aL
从车头经过O点到列车中点经过O点,则有v-v=2a·
联立代入数据得v中==5 m/s,故选A。
3.做匀加速直线运动的质点,运动了时间t,下列说法中正确的是( D )
A.它的初速度越大,通过的位移一定越大
B.它的加速度越大,通过的位移一定越大
C.它的末速度越大,通过的位移一定越大
D.它的平均速度越大,通过的位移一定越大
解析:由公式x=v0t+at2可知,在时间t一定的情况下,只有当初速度v0和加速度a都较大时,位移x才较大,选项A、B错误;由公式x=t可知,在时间t一定的情况下,只有当初速度v0和末速度v都较大时,位移x才较大,选项C错误;由公式x=vt知,在时间t一定的情况下,平均速度v越大,位移x一定越大,选项D正确。
4.一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s,它在第3 s内通过的位移是4.5 m,则它的加速度为( B )
A.0.5 m/s2 B.1.0 m/s2
C.1.5 m/s2 D.2.0 m/s2
解析:由v=v知物体在t=2.5 s时速度为v2.5== m/s=4.5 m/s,由v=v0+at得a== m/s2=1.0 m/s2,故B正确。
5.一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动,经过3 s后到达斜面底端,并在水平地面上做匀减速直线运动,又经9 s停止,则物体在斜面上的位移与在水平地面上的位移大小之比是( C )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.3∶1
解析:解本题的关键是抓住两段匀变速直线运动的初、末速度均为零这个隐含条件,进而得出物体在斜面上和在水平地面上的平均速度大小都为这个结论。设物体到达斜面底端时的速度大小为v,则物体在斜面上的平均速度v1=,在斜面上的位移大小x1=v1t1=t1,在水平地面上的平均速度大小v2=,在水平地面上的位移大小x2=v2t2=t2,所以x1∶x2=t1∶t2=1∶3,故选项C正确。
6.(多选)飞机由机库从静止滑出,在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移分别是2 m、4 m、6 m,那么( BD )
A.飞机可能做匀加速运动 B.飞机做变加速运动
C.第3 s内的平均速度是2 m/s D.前3 s内的平均速度是4 m/s
解析:初速为零的匀加速直线运动在第1 s内、第2 s内、第3s内的位移之比为1∶3∶5,故选项A错误,B正确;第3 s内的平均速度是==6 m/s,故C错误;前3s内的平均速度是==4 m/s,故D正确。
7.(多选)汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动,途中用了6 s时间经过A、B两根电线杆,已知A、B间的距离为60 m,车经过B时的速度为15 m/s,则( BD )
A.车从出发到B杆所用时间为8 s B.车的加速度为 m/s2
C.经过A杆时的速度为4 m/s D.出发点到A杆的距离为7.5 m
解析:据位移公式xAB=t,解得vA=-vB=5 m/s,C错误;车的加速度为a== m/s2,B正确;车从出发到B杆所用时间t′==9 s,A错误;出发点到A杆的距离为xA==7.5 m,D正确。
二、非选择题(共11分)
8.(11分)近两年,台州交警将“礼让行人”作为管理重点,“斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象。如图所示。司机小明驾车以54 km/h的速度,在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以大小为3 m/s2的加速度刹车,车停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人14 s后(人已走过),又用了6 s时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点(即t=0),求:
(1)刹车经多长时间停下;
(2)从开始刹车到恢复原速这段时间内车的平均速度大小。
答案:(1)5 s (2)3.3 m/s
解析:(1)汽车刚刹车时的速度为v0=54 km/h=15 m/s
则刹车时间为t1==5 s
故刹车经5 s停下。
(2)刹车过程的位移是x1==37.5 m
匀加速直线运动位移为x2=×t3=45 m
则平均速度为v==3.3 m/s
故从开始刹车到恢复原速这段时间内车的平均速度大小为3.3 m/s。
一、选择题(本题共4小题,每题6分,共24分)
1.一列火车开始启动,车上的小明想测量一下火车的加速度(火车看成匀加速直线运动),如图所示,他看到旁边的排列整齐的电线杆,当他经过第1根电线杆时开始计时,过第4根杆时,用时6 s,过第6根杆时停止计时,共用时8 s,电线杆之间的间距相同,都是50 m,则列车的加速度为( A )
A.6.25 m/s2 B. m/s2
C. m/s2 D.12 m/s2
解析:第一根到第四根杆间的位移为x1=50×3 m=150 m,用时6 s,第三秒末的速度为v3=v1==25 m/s,第一根到第六根杆间的位移为x2=50×5 m=250 m,用时8 s,第四秒末的速度为v4=v2==31.25 m/s,a==6.25 m/s2,故选A。
2.遥控小汽车在水平面上做直线运动,通过手机的连拍功能拍下的四张照片组成如图所示的情景,测得车头之间的距离分别为AB=7 cm、AC=16 cm、AD=27 cm。已知手机每1 s 拍5张照片,则拍第四张照片时遥控小汽车的速度大小为( C )
A.0.3 m/s B.0.5 m/s
C.0.6 m/s D.0.8 m/s
解析:根据Δx=aT2可得a==0.5 m/s2,拍第三张照片时遥控小汽车的速度大小v3==0.5 m/s,由v4=v3+aT得拍第四张照片时遥控小汽车的速度大小为v4=0.6 m/s,故C正确,ABD错误。
3.(多选)在十字路口,绿灯亮起,甲、乙两车同时由同一地点开始运动,它们的位移—时间图像如图所示,甲车的图像是经过坐标原点的倾斜直线,乙车的图像为顶点在坐标原点的抛物线。则下列说法正确的是( AD )
A.甲车做匀速直线运动,乙车做匀加速直线运动
B.在0~t1时间段内,乙的平均速度小于甲的平均速度
C.甲、乙两车之间的距离先减小,后增大
D.在t1时刻,乙的速度等于甲的速度的2倍
解析:位移时间图线只表示物体做直线运动的规律,根据位移—时间图线的斜率表示速度,甲的斜率不变,说明速度不变,做匀速直线运动,乙图线的切线斜率不断增大,而且乙图线是抛物线,有x=kt2,则乙车做匀加速直线运动,故A正确;0~t1时间内,两车向同一方向做直线运动,初位置和末位置相同,所以通过的位移相等,所用时间相等,则平均速度相等,故B错误;甲、乙之间的距离等于x的差值,由图可知甲、乙之间的距离先增大,后减小,在t1时间距离为零,之后再增大,故C错误;t1时刻两个物体的位移相等,则有v甲t=t,得v乙=2v甲,故D正确。
4.(多选)玻璃滑道游戏中,一漂流艇(可视为质点)从玻璃直滑道的斜面顶端由静止匀加速滑下,依次经过斜面上的A、B、C点,已知AB=6 m,BC=8 m,漂流艇通过这两段位移的时间都是2 s,则( BCD )
A.漂流艇在B点的速度大小为7 m/s
B.漂流艇加速度大小为0.5 m/s2
C.A点距斜面顶端6.25 m
D.漂流艇在C点的速度大小为4.5 m/s
解析:漂流艇在B点的速度大小为vB==3.5 m/s,故A错误;漂流艇加速度大小为a==0.5 m/s2,故B正确;B点距斜面顶端的距离为OB==12.25 m,A点距斜面顶端的距离为OA=OB-AB=6.25 m,故C正确;漂流艇在C点的速度大小为vC=vB+aT=4.5 m/s,故D正确。
二、非选择题(共16分)
5.(8分)在疫情期间,智能送餐机器人可以尽量减少人员的接触,图为某款智能送餐机器人给远处9 m的顾客送菜,机器人从静止开始加速,1 s后速度达到2 m/s,然后做匀速直线运动,距离顾客2 m时开始减速,到达顾客身边时恰好停下,机器人加速、减速阶段均可视为匀变速直线运动。求机器人:
(1)匀加速阶段的加速度大小;
(2)匀减速阶段的时间;
(3)整个送餐过程的平均速度大小。
答案:(1)2 m/s2 (2)2 s (3)1.5 m/s
解析:(1)匀加速过程a== m/s2=2 m/s2。
(2)匀减速过程x3=t3
所以t3=2 s。
(3)匀速运动的时间t3==3 s
所以整个送餐过程平均速度为v==1.5 m/s。
6.(8分)可视为质点的物体以初速度v0=2 m/s滑上一足够长的倾斜轨道,如图甲所示。从滑上轨道开始计时,其在轨道上运动的加速度随时间变化情况如图乙所示,取沿轨道向上为正方向。求:
(1)0~4 s内物体运动的位移大小及4 s末物体的速度大小;
(2)物体速度减为零后回到出发点所用的时间。
答案:(1)24 m 10 m/s (2) s
解析:(1)由x1=v0t1+a1t得:x1=24 m
由v=v0+a1t1得:v=10 m/s。
(2)由图像信息结合匀变速直线运动的规律可知,物体在6 s内速度的变化量为:
Δv=2×4+2×(-5)=-2 m/s
即物体在6 s末速度减速至零,减速位移x2=t2=×2 m=10 m
减速至零后反向做匀加速运动:x1+x2=a3t
得t3= s。