培优提升一 匀变速直线运动规律的应用
(分值:100分)
选择题1~10题,每小题8分,共80分。
基础对点练
题组一 初速度为零的匀加速直线运动的比例式
1.(2024·广东深圳高一期中)汽车关闭油门后做匀减速直线运动,最后停下来。在此过程中,最后连续三段相等的时间间隔内的位移之比为( )
1∶1∶1 5∶3∶1
9∶4∶1 3∶2∶1
2.从静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比为( )
1∶3∶5 1∶4∶9
1∶2∶3 1∶∶
3.(2024·广东佛山高一期中)图中ae为珠港澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t。则通过ae的时间为( )
2t t (2+)t t
4.如图所示,一小滑块从斜面顶端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( )
滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2
滑块到达B、C两点的速度之比为1∶4
滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶
滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶(-1)
题组二 位移差公式Δs=aT2
5.一物体做匀加速直线运动,依次经过O、A、B、C四点,A、B间的距离为10 m,B、C间的距离为14 m,已知物体通过OA段、AB段、BC段所用的时间均相等。则O与A间的距离为( )
8 m 6 m 4 m 2 m
6.(多选)如图,一质点从A点开始做匀加速直线运动,随后依次经过B、C、D三点。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( )
质点的加速度大小为4 m/s2
BC段的长度为9 m
质点在C点的速度大小为11 m/s
质点在B点的速度大小为6 m/s
题组三 匀变速直线运动规律的综合应用
7.(多选)做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示( )
v0t+at2
at2
8.一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地,列车先做匀加速运动,加速度大小为a,接着做匀减速运动,加速度大小为2a,到达B地时恰好静止,若A、B两地距离为s,则火车从A地到B地所用时间t为( )
综合提升练
9.(多选)(2024·广东广州高一期末)一质点在连续的6 s内做匀加速直线运动,在第一个2 s内位移为12 m,最后一个2 s内位移为36 m,下列说法正确的是( )
质点的加速度大小是3 m/s2
质点在第2个2 s内的平均速度大小是18 m/s
质点的加速度大小是6 m/s2
连续相等时间(时间T=2 s)的位移差是12 m
10.(2024·广东珠海高一期中)如图所示,一弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和5个门组成,两相邻门间的距离均为1 m。现滑块(可视为质点)从O点弹出后做匀减速直线运动,全程不与门相碰且恰好停在门5的正下方。已知滑块在门4和5之间滑行的时间为1 s,则下列说法正确的是( )
滑块由门1滑至门5所用的时间为4 s
滑块的加速度大小为3 m/s2
滑块经过门1时的速度大小为4 m/s
滑块在门1和门5之间滑行的平均速度大小为1 m/s
11.(10分)物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1 m/s2,求:
(1)(3分)物体在2 s内的位移;
(2)(3分)物体在第2 s内的位移;
(3)(4分)物体在第二个2 s内的位移。
培优加强练
12.(10分)如图所示,在一个倾斜的长冰道上方,一群孩子排成队,每隔1 s有一个小孩往下滑。一游客对着冰道上的孩子拍下一张照片,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子。他根据照片与实物的比例推算出乙与甲、丙两孩子间的距离分别为13.5 m和18.5 m。请你据此求解下列各题:
(1)(3分)小孩下滑的加速度大小a;
(2)(3分)拍照时小孩乙的速度是多少?
(3)(4分)拍照时,在小孩乙上面的冰道上下滑的小孩不会超过几个人。
培优提升一 匀变速直线运动规律的应用
1.B [初速度为零的匀加速直线运动,在连续相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶…,根据逆向思维,知最后连续三段相等的时间间隔内位移之比为5∶3∶1,故B正确。]
2.A [由于物体做初速度为0的匀加速直线运动,则第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比为s1∶s2∶s3=1∶3∶5,而平均速度=,三段时间都是1 s,故三段时间的平均速度之比为1∶3∶5,故A正确。]
3.A [由ab∶ae=1∶4,根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知,汽车通过ab、ae所用的时间之比为1∶2,可得出汽车通过ae的时间为tae=2t,故A正确,B、C、D错误。]
4.D [v=2asAB,v=2asAC,故vB∶vC=∶=1∶,A、B错误;根据初速度为零的匀加速直线运动的规律知,滑块通过AB、BC两段的时间之比tAB∶tBC=1∶(-1),C错误,D正确。]
5.B [根据匀加速直线运动规律,知连续相等的时间间隔T内物体的位移之差相等,可得sBC-sAB=sAB-sOA,所以sOA=2sAB-sBC=2×10 m-14 m=6 m,B正确。]
6.ABC [质点经过AB、BC、CD段时间相等,均为T=1 s,
由s3-s1=2aT2得a== m/s2=4 m/s2
由s2-s1=s3-s2得BC段长度s2=9 m
B点对应AC段的中间时刻
vB=AC== m/s=7 m/s
C点对应BD段的中间时刻,vC=BD== m/s
=11 m/s,故A、B、C正确,D错误。]
7.BCD [质点做匀减速直线运动,根据位移公式有s=v0t-at2,或采用逆向思维得s=at2,故A错误,D正确;根据匀变速直线运动的速度—位移公式得s=,故B正确;根据匀变速直线运动的平均速度公式得s=t,故C正确。]
8.C [设加速结束时的速度为v,则+=s,解得v=,设汽车匀加速运动的时间为t1,匀减速运动的时间为t2,则t1+t2=t,又v=at1=at2、s′=vt1+vt2,联立解得火车从A地到B地所用时间为t=,故C正确。]
9.AD [设第一个2 s内的位移为s1,第三个2 s内,即最后1个2 s内的位移为s3,则s3-s1=2aT2,解得加速度a=3 m/s2,C错误,A正确;由匀变速直线运动连续相等时间内通过的位移差为定值,有s3-s2=s2-s1,解得s2=24 m,连续相等时间(时间T=2 s)的位移差Δs=s3-s2=s2-s1=12 m,D正确;质点在第2个2 s内的平均速度大小== m/s=12 m/s,B错误。]
10.C [滑块做末速度为零的匀减速运动,设滑块依次滑过两相邻门的时间间隔分别为t1、t2、t3和t4,由逆向思维知t4∶t3∶t2∶t1=1∶∶∶,而t4=1 s,故滑块由门1滑至门5所用的时间t=t4+t3+t2+t1=2 s,A错误;滑块由门5到门4,有s=at,得a=2 m/s2,B错误;滑块经过门1的速度v1=at=4 m/s,C正确;滑块在门1和门5之间滑行的平均速度v== m/s=2 m/s,D错误。]
11.(1)2 m (2)1.5 m (3)6 m
解析 (1)物体在2 s内的位移
s2=at=×1×22 m=2 m。
(2)物体在第1 s内的位移与第2 s内的位移之比
sⅠ∶sⅡ=1∶3,sⅠ=at=0.5 m
可得sⅡ=3sⅠ=1.5 m。
(3)以2 s为单位时间,设物体在第二个2 s内的位移为s′,
由s2∶s′=1∶3得s′=3s2=3×2 m=6 m。
12.(1)5 m/s2 (2)16 m/s (3)3个
解析 (1)根据匀变速直线运动的位移差公式Δs=aT2得
a== m/s2=5 m/s2。
(2)根据匀变速直线运动中,中间时刻的速度等于这段时间的平均速度,可得小孩乙的速度
v乙== m/s=16 m/s。
(3)小孩乙已下滑的时间t乙== s=3.2 s
可知乙上面的冰道上下滑的小孩的个数不会超过3个。培优提升一 匀变速直线运动规律的应用
学习目标 1.熟悉匀变速直线运动基本公式的应用。2.掌握初速度为零的匀变速直线运动的比例式。3.知道匀变速直线运动的分析技巧,理解各种技巧方法使用的题目特征和条件。
提升1 初速度为零的匀加速直线运动的比例式
1.等分运动时间(以T为单位时间)的情况
(1)1T末、2T末、3T末…瞬时速度之比:
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。
(2)1T内、2T内、3T内…位移之比:
s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶4∶9∶…∶n2。
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内…位移之比:
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。
2.等分位移(以s为单位位移)的情况
(1)通过s、2s、3s…所用时间之比:
t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶∶∶…∶。
(2)通过第一个s、第二个s、第三个s…所用时间之比:
t1′∶t2′∶t3′∶…∶tn′=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)
提醒 (1)比例式解题适用初速度为零的匀加速直线运动。
(2)对末速度为零的匀减速直线运动,可逆向分析应用比例关系解答。
例1 (多选)一个物体做初速度为零的匀加速直线运动,比较它在开始运动后第1 s内、第2 s内、第3 s内的运动,下列说法中正确的是( )
A.第1 s、第2 s、第3 s各段时间内最大速度之比是1∶2∶3
B.第1 s、第2 s、第3 s各段时间经历的位移大小之比是1∶3∶5
C.第1 s、第2 s、第3 s各段时间内的平均速度之比是1∶2∶3
D.第1 s、第2 s、第3 s各段时间中间时刻的瞬时速度之比是1∶2∶3
听课笔记
例2 (多选)水球可以挡住高速运动的子弹。如图所示,用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第三个水球,则可以判定(忽略薄塑料膜片对子弹的作用)( )
A.子弹在每个水球中运动的时间之比为t1∶t2∶t3=1∶1∶1
B.子弹在每个水球中运动的时间之比为t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1
C.子弹穿入每个水球时的速度之比为v1∶v2∶v3=3∶2∶1
D.子弹穿入每个水球时的速度之比为v1∶v2∶v3=∶∶1
听课笔记
提升2 位移差公式Δs=aT2
1.如图所示,一物体做加速度为a的匀变速直线运动,取任意两个连续相等的时间T,它们的位移分别为s1、s2,通过A、B、C时的速度分别为v0、v1、v2,试推导s2-s1=aT2。
2.对于加速度大小恒定且为a的匀变速直线运动,若已知连续相等的时间T内通过的位移分别为s1、s2、s3、s4,则s4-s1=________。
1.匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值,即Δs=________。
2.位移差公式的应用
(1)判断物体是否做匀变速直线运动
如果Δs=s2-s1=s3-s2=…=sn-sn-1=aT2总成立,则a为一恒量,说明物体做匀变速直线运动。
(2)求加速度:利用Δs=aT2,可求得a=________。
3.推论:对于不连续的相等时间内的位移差,sm-sn=____________,其中m>n。
【思考】
在前面学习的“探究小车沿倾斜直槽的运动特点”的实验中,在打出的纸带中,如何快速计算小车的加速度?
例3 一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,求:
(1)第2 s内的位移大小;
(2)第3 s末的速度大小;
(3)质点的加速度大小。
提升3 匀变速直线运动规律的综合应用
1.匀变速直线运动的4个常用公式的比较
一般形式 涉及的物理量 一般应用
速度公式 vt=v0+at vt、v0、a、t 不涉及位移s
位移公式 s=v0t+at2 s、v0、a、t 不涉及末速度vt
速度与位移公式 v-v=2as vt、v0、a、s 不涉及运动时间t
平均速度求位移公式 s=t s、v0、vt、t 不涉及加速度a
2.常用公式的两点说明
(1)四个常用公式均为矢量式,应用时要先规定正方向。
(2)知三求二,已知五个运动学参量中任意三个,可求另外两个。
例4 一物体做匀变速直线运动,在开始连续相等的两段时间内,通过的位移分别是24 m和64 m,每一个时间间隔为4 s,求物体的初速度和末速度及加速度的大小(尝试用不同方法求解)。
随堂对点自测
1.(比例式的应用)2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度为10 909米。潜水器从海平面由静止开始向下做匀加速直线运动的过程中,第1个3 s、第2个3 s和第4个3 s内的位移大小之比为( )
A.1∶4∶25 B.1∶3∶7 C.1∶9∶49 D.1∶3∶9
2.(比例式的应用)一个物体做匀减速直线运动,经4 s停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是( )
A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0
3.(位程差公式Δs=aT2的应用)为了测定某轿车在平直公路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成匀加速直线运动),某人拍摄一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示,如果拍摄时每隔2 s曝光一次,轿车车身总长为4.5 m,那么这辆轿车的加速度为( )
A.1 m/s2 B.2.25 m/s2 C.3 m/s2 D.4.25 m/s2
4.(匀变速直线运动规律的综合应用)(多选)(2024·广东清远高一期中)一质点做直线运动的位移s与时间t的关系为s=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.初速度为5 m/s
B.前2 s内的平均速度是6 m/s
C.任意1 s内的速度增量都是2 m/s
D.任意相邻的1 s内位移差都是1 m
培优提升一 匀变速直线运动规律的应用
提升1
例1 AB [由于物体做初速度为零的匀加速直线运动,所以其在第1 s、第2 s、第3 s各段时间内最大速度之比即为第1 s末、第2 s末、第3 s末的瞬时速度之比,即末速度之比为1∶2∶3,A正确;前1 s内、前2 s内、前3 s内位移之比为1∶4∶9,则第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比为1∶3∶5,B正确;根据匀变速直线运动的平均速度公式==v,可得第1 s、第2 s、第3 s各段时间的平均速度之比等于各时间段内的位移之比,也是各时间段中间时刻的瞬时速度之比,由B中分析可知比值为1∶3∶5,C、D错误。]
例2 BD [把子弹的运动看作逆向的初速度为零的匀加速直线运动。子弹由右向左依次“穿出”三个水球的速度之比为1∶∶,则子弹实际运动依次穿入每个水球时的速度之比为v1∶v2∶v3=∶∶1,故C错误,D正确;子弹从右向左依次通过每个水球的时间之比为1∶(-1)∶(-),则子弹实际在每个水球中运动的时间之比为t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1,故B正确,A错误。]
提升2
导学
1.提示 v1=v0+aT
s1=v0T+aT2
s2=v1T+aT2
s2与s1的位移差Δs=s2-s1=(v1-v0)T=aT2
2.提示 方法一 如图所示
设初速度为v0,第四段位移的初速度为v3,则
v3=v0+3aT
s1=v0T+aT2
s4=v3T+aT2
s4-s1=(v3-v0)T=3aT2。
方法二 由s2-s1=aT2
s3-s2=aT2
s4-s3=aT2
得s4-s1=3aT2。
知识梳理
1.aT2 2.(2) 3.(m-n)aT2
[思考] 提示 因为计数点时间间隔都相同,若有两个计数点,则a=;若有四个计数点,则a=,若有六个计数点,则a=。
例3 (1)1.5 m (2)2.25 m/s (3)0.5 m/s2
解析 (1)由s3-s2=s4-s3
得第2 s内的位移大小s2=1.5 m。
(2)第3 s末的瞬时速度等于2~4 s内的平均速度
所以v3==2.25 m/s。
(3)由Δs=aT2,得a==0.5 m/s2。
提升3
例4 1 m/s 21 m/s 2.5 m/s2
解析 方法一:基本公式法
如图所示
由位移公式得s1=vAT+aT2
s2=vA·2T+a(2T)2-(vAT+aT2)=vAT+aT2
vC=vA+a×2T
将s1=24 m,s2=64 m,T=4 s代入以上三式
解得a=2.5 m/s2,vA=1 m/s,vC=21 m/s。
方法二:位移差结合平均速度法
由Δs=aT2可得a== m/s2=2.5 m/s2
vB== m/s=11 m/s
又vB=vA+aT,vC=vB+aT
联立解得vA=1 m/s,vC=21 m/s。
方法三:平均速度结合图像法
设初速度为vA,则
vB=vA+a×T,vC=vA+a×2T
则v-t图像如图所示
由v-t图像的面积表示位移可得
0~4 s内,×4=24 m
4~8 s内,×4=64 m
vB=,a=
联立解得vA=1 m/s,vC=21 m/s,a=2.5 m/s2。
随堂对点自测
1.B [潜水器做初速度为零的匀加速直线运动可知,第1个3 s、第2个3 s和第4个3 s内的位移大小之比为s1∶s2∶s4=1∶3∶7,B正确。]
2.B [利用逆向思维法,把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,则做匀减速直线运动的物体在每1 s内的位移之比为7∶5∶3∶1,所以=,解得最后1 s内的位移s1=2 m,B正确。]
3.B [根据匀变速直线运动位移差公式有Δs=s2-s1=aT2。轿车总长为 4.5 m,可知图中每一小格为1.5 m。由此可算出两段相邻相等时间内的距离分别为s1=12 m和s2=21 m,又T=2 s,则a== m/s2=2.25 m/s2,故B正确。]
4.AC [把s=5t+t2和s=v0t+at2对比得v0=5 m/s,a=2 m/s2,A正确;前2 s内的平均速度==7 m/s,B错误;任意1 s内的速度增量Δv=a·Δt=2 m/s,C正确;任意相邻的1 s内位移差Δs=a·=2 m,D错误。](共42张PPT)
培优提升一 匀变速直线运动规律的应用
第二章 匀变速直线运动
1.熟悉匀变速直线运动基本公式的应用。2.掌握初速度为零的匀变速直线运动的比例式。3.知道匀变速直线运动的分析技巧,理解各种技巧方法使用的题目特征和条件。
学习目标
目 录
CONTENTS
提升
01
课后巩固训练
03
随堂对点自测
02
提升
1
提升2 位移差公式Δs=aT2
提升1 初速度为零的匀加速直线运动的比例式
提升3 匀变速直线运动规律的综合应用
提升1 初速度为零的匀加速直线运动的比例式
1.等分运动时间(以T为单位时间)的情况
2.等分位移(以s为单位位移)的情况
AB
例1 (多选)一个物体做初速度为零的匀加速直线运动,比较它在开始运动后第1 s内、第2 s内、第3 s内的运动,下列说法中正确的是( )
A.第1 s、第2 s、第3 s各段时间内最大速度之比是1∶2∶3
B.第1 s、第2 s、第3 s各段时间经历的位移大小之比是1∶3∶5
C.第1 s、第2 s、第3 s各段时间内的平均速度之比是1∶2∶3
D.第1 s、第2 s、第3 s各段时间中间时刻的瞬时速度之比是1∶2∶3
BD
例2 (多选)水球可以挡住高速运动的子弹。如图所示,用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第三个水球,则可以判定(忽略薄塑料膜片对子弹的作用)( )
提升2 位移差公式Δs=aT2
1.如图所示,一物体做加速度为a的匀变速直线运动,取任意两个连续相等的时间T,它们的位移分别为s1、s2,通过A、B、C时的速度分别为v0、v1、v2,试推导s2-s1=aT2。
2.对于加速度大小恒定且为a的匀变速直线运动,若已知连续相等的时间T内通过的位移分别为s1、s2、s3、s4,则s4-s1=________。
提示 方法一 如图所示
设初速度为v0,第四段位移的初速度为v3,则
v3=v0+3aT
s4-s1=(v3-v0)T=3aT2。
方法二 由s2-s1=aT2
s3-s2=aT2
s4-s3=aT2
得s4-s1=3aT2。
aT2
1.匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值,即Δs=_____。
2.位移差公式的应用
(1)判断物体是否做匀变速直线运动
如果Δs=s2-s1=s3-s2=…=sn-sn-1=aT2总成立,则a为一恒量,说明物体做匀变速直线运动。
(2)求加速度:利用Δs=aT2,可求得a=___。
3.推论:对于不连续的相等时间内的位移差,sm-sn=_____________________,其中m>n。
(m-n)aT2
【思考】
在前面学习的“探究小车沿倾斜直槽的运动特点”的实验中,在打出的纸带中,如何快速计算小车的加速度?
例3 一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,求:
(1)第2 s内的位移大小;
(2)第3 s末的速度大小;
(3)质点的加速度大小。
答案 (1)1.5 m (2)2.25 m/s (3)0.5 m/s2
解析 (1)由s3-s2=s4-s3
得第2 s内的位移大小s2=1.5 m。
提升3 匀变速直线运动规律的综合应用
1.匀变速直线运动的4个常用公式的比较
2.常用公式的两点说明
(1)四个常用公式均为矢量式,应用时要先规定正方向。
(2)知三求二,已知五个运动学参量中任意三个,可求另外两个。
例4 一物体做匀变速直线运动,在开始连续相等的两段时间内,通过的位移分别是24 m和64 m,每一个时间间隔为4 s,求物体的初速度和末速度及加速度的大小(尝试用不同方法求解)。
解析 方法一:基本公式法
如图所示
vC=vA+a×2T
将s1=24 m,s2=64 m,T=4 s代入以上三式
解得a=2.5 m/s2,vA=1 m/s,vC=21 m/s。
方法二:位移差结合平均速度法
由Δs=aT2可得
又vB=vA+aT,vC=vB+aT
联立解得vA=1 m/s,vC=21 m/s。
方法三:平均速度结合图像法
设初速度为vA,则
vB=vA+a×T,vC=vA+a×2T
则v-t图像如图所示
由v-t图像的面积表示位移可得
联立解得vA=1 m/s
vC=21 m/s
a=2.5 m/s2。
答案 1 m/s 21 m/s 2.5 m/s2
随堂对点自测
2
B
1.(比例式的应用)2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度为10 909米。潜水器从海平面由静止开始向下做匀加速直线运动的过程中,第1个3 s、第2个3 s和第4个3 s内的位移大小之比为( )
A.1∶4∶25 B.1∶3∶7 C.1∶9∶49 D.1∶3∶9
解析 潜水器做初速度为零的匀加速直线运动可知,第1个3 s、第2个3 s和第4个3 s内的位移大小之比为s1∶s2∶s4=1∶3∶7,B正确。
B
2.(比例式的应用)一个物体做匀减速直线运动,经4 s停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是( )
A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0
B
3.(位程差公式Δs=aT2的应用)为了测定某轿车在平直公路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成匀加速直线运动),某人拍摄一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示,如果拍摄时每隔2 s曝光一次,轿车车身总长为4.5 m,那么这辆轿车的加速度为( )
A.1 m/s2 B.2.25 m/s2 C.3 m/s2 D.4.25 m/s2
AC
4.(匀变速直线运动规律的综合应用)(多选)(2024·广东清远高一期中)一质点做直线运动的位移s与时间t的关系为s=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.初速度为5 m/s B.前2 s内的平均速度是6 m/s
C.任意1 s内的速度增量都是2 m/s D.任意相邻的1 s内位移差都是1 m
课后巩固训练
3
B
题组一 初速度为零的匀加速直线运动的比例式
1.(2024·广东深圳高一期中)汽车关闭油门后做匀减速直线运动,最后停下来。在此过程中,最后连续三段相等的时间间隔内的位移之比为( )
A.1∶1∶1 B.5∶3∶1 C.9∶4∶1 D.3∶2∶1
解析 初速度为零的匀加速直线运动,在连续相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶…,根据逆向思维,知最后连续三段相等的时间间隔内位移之比为5∶3∶1,故B正确。
基础对点练
A
2.从静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比为( )
A
3.(2024·广东佛山高一期中)图中ae为珠港澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t。则通过ae的时间为( )
解析 由ab∶ae=1∶4,根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知,汽车通过ab、ae所用的时间之比为1∶2,可得出汽车通过ae的时间为tae=2t,故A正确,B、C、D错误。
D
4.如图所示,一小滑块从斜面顶端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( )
B
题组二 位移差公式Δs=aT2
5.一物体做匀加速直线运动,依次经过O、A、B、C四点,A、B间的距离为10 m,B、C间的距离为14 m,已知物体通过OA段、AB段、BC段所用的时间均相等。则O与A间的距离为( )
A.8 m B.6 m C.4 m D.2 m
解析 根据匀加速直线运动规律,知连续相等的时间间隔T内物体的位移之差相等,可得sBC-sAB=sAB-sOA,所以sOA=2sAB-sBC=2×10 m-14 m=6 m,B正确。
ABC
6.(多选)如图,一质点从A点开始做匀加速直线运动,随后依次经过B、C、D三点。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.BC段的长度为9 m
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 质点经过AB、BC、CD段时间相等,均为T=1 s,由s3-s1=2aT2得
由s2-s1=s3-s2得BC段长度s2=9 m
BCD
题组三 匀变速直线运动规律的综合应用
7.(多选)做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示( )
C
8.一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地,列车先做匀加速运动,加速度大小为a,接着做匀减速运动,加速度大小为2a,到达B地时恰好静止,若A、B两地距离为s,则火车从A地到B地所用时间t为( )
AD
9.(多选)(2024·广东广州高一期末)一质点在连续的6 s内做匀加速直线运动,在第一个2 s内位移为12 m,最后一个2 s内位移为36 m,下列说法正确的是( )
A.质点的加速度大小是3 m/s2
B.质点在第2个2 s内的平均速度大小是18 m/s
C.质点的加速度大小是6 m/s2
D.连续相等时间(时间T=2 s)的位移差是12 m
综合提升练
C
10.(2024·广东珠海高一期中)如图所示,一弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和5个门组成,两相邻门间的距离均为1 m。现滑块(可视为质点)从O点弹出后做匀减速直线运动,全程不与门相碰且恰好停在门5的正下方。已知滑块在门4和5之间滑行的时间为1 s,则下列说法正确的是( )
A.滑块由门1滑至门5所用的时间为4 s
B.滑块的加速度大小为3 m/s2
C.滑块经过门1时的速度大小为4 m/s
D.滑块在门1和门5之间滑行的平均速度大小为1 m/s
11.物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1 m/s2,求:
(1)物体在2 s内的位移; (2)物体在第2 s内的位移;(3)物体在第二个2 s内的位移。
答案 (1)2 m (2)1.5 m (3)6 m
(2)物体在第1 s内的位移与第2 s内的位移之比
(3)以2 s为单位时间,设物体在第二个2 s内的位移为s′,由s2∶s′=1∶3得s′=3s2=3×2 m=6 m。
培优加强练
12.如图所示,在一个倾斜的长冰道上方,一群孩子排成队,每隔1 s有一个小孩往下滑。一游客对着冰道上的孩子拍下一张照片,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子。他根据照片与实物的比例推算出乙与甲、丙两孩子间的距离分别为13.5 m和18.5 m。请你据此求解下列各题:
(1)小孩下滑的加速度大小a;
(2)拍照时小孩乙的速度是多少?
(3)拍照时,在小孩乙上面的冰道上下滑的小孩不会超过几个人。
答案 (1)5 m/s2 (2)16 m/s (3)3个
解析 (1)根据匀变速直线运动的位移差公式Δs=aT2得
(2)根据匀变速直线运动中,中间时刻的速度等于这段时间的平均速度,可得小孩乙的速度