粤教版高中物理必修第一册第二章匀变速直线运动章末过关检测(二)课件+检测卷含答案(含解析)

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名称 粤教版高中物理必修第一册第二章匀变速直线运动章末过关检测(二)课件+检测卷含答案(含解析)
格式 zip
文件大小 3.4MB
资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-07-26 09:09:02

文档简介

(共44张PPT)
章末过关检测(二)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.下图中a代表加速度、v代表速度、s代表位移、t代表时间,其中符合自由落体运动的图像是(  )

2.一质点沿直线运动的vt图像如图所示,下列说法正确的是(  )

A.在2 s到4 s内,质点处于静止状态
B.质点在前2 s内的加速度比在4 s到6 s内的加速度大,且加速度方向相同
C.在2 s到6 s内,质点的平均速度为5 m/s
D.在第4 s末,质点离出发点最远
3.一物体由静止开始做匀加速直线运动,第4 s内的位移是14 m,下列说法错误的是(  )
A.第5 s内的位移为18 m
B.前4 s内的位移为32 m
C.物体加速度为4 m/s2
D.物体前2 s内的平均速度为2 m/s

4.沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s内的平均速度比它在第一个1.5 s内的平均速度大2.45 m/s,以质点的速度方向为正方向,则质点的加速度为(  )
A.-2.45 m/s2    B.2.45 m/s2
C.-4.90 m/s2 D.4.90 m/s2

5.某舰载机在静止的航空母舰水平甲板上由静止开始做加速度为8 m/s2的匀加速直线运动,加速5 s时发现突发状况,立即开始做匀减速直线运动,经过4 s舰载机停止运动,取舰载机开始运动的时刻为0时刻、舰载机的运动方向为正方向,下列说法正确的是(  )
A.舰载机加速时的加速度比减速时的加速度大
B.舰载机做匀减速直线运动时的加速度为-10 m/s2
C.舰载机在该运动过程中的最大速度为72 m/s
D.舰载机在第6 s末的速度大小为32 m/s

6.


二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求.全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分.
8.甲、乙、丙三个物体做匀变速直线运动,通过A点时,物体甲的速度是6 m/s,加速度为-1 m/s2;物体乙的速度是2 m/s,加速度是3 m/s2;物体丙的速度是-4 m/s,加速度是2 m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.通过A点时,物体甲最快,丙最慢
B.通过A点前1 s时,物体乙、丙的运动方向相同
C.通过A点后1 s时,物体甲、乙的速度相同
D.通过A点后3 s时,物体甲、乙、丙的运动方向均相同



解析:通过A点时,物体甲的速度大小为6 m/s,乙的速度大小为2 m/s,丙的速度大小为4 m/s,所以物体甲最快,乙最慢,故A错误;通过A点前1 s 时,根据公式v=v0+at,可得物体乙的速度v1=v0乙-a乙t1=-1 m/s,物体丙的速度v2=v0丙-a丙t1=-6 m/s,矢量的正负表方向,可知通过A点前1 s 时,物体乙、丙的运动方向相同,故B正确;通过A点后1 s时,根据公式v=v0+at,可得物体甲的速度v3=v0甲+a甲t2=5 m/s,物体乙的速度v4=v0乙+a乙t2=5 m/s,可知物体甲、乙的速度相同,故C正确;通过A点后3 s时,根据公式v=v0+at,可得物体甲的速度v5=v0甲+a甲t3=3 m/s,物体乙的速度v6=v0乙+a乙t3=11 m/s,物体丙的速度v7=v0丙+a丙t3=2 m/s,矢量的正负表方向,可知物体甲、乙、丙的运动方向相同,故D正确.
9.一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,下列说法正确的是(  )
A.第2 s内的位移是1.0 m
B.第2 s末的瞬时速度大小是1.75 m/s
C.前3 s的平均速度大小是2 m/s
D.质点的加速度是0.5 m/s2


10.小球从空中自由下落,空气阻力忽略不计,与水平地面相碰后反弹到空中某一高度,其速度—时间图像如图所示,则由图可知(  )

A.小球自由释放的高度为1.25 m
B.小球自由下落的加速度与反弹后向上运动的加速度相同
C.小球从接触地面至反弹离开地面过程的速度变化量Δv=-8 m/s
D.小球能弹起的最大高度为0.9 m


三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11.(8分)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器所接电源的频率为50 Hz,实验时得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示,纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出,测得相邻计数点间距离分别为s1、 s2、 s3、s4、s5、s6,则:
(1)打点计时器使用________(选填“交流”或“直流”)电源.
解析:打点计时器使用交流电源.
交流
(2)相邻两计数点间时间间隔T=________.
解析:打点计时器所接电源的频率为50 Hz,纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出,则相邻两计数点间时间间隔T=0.02×5 s=0.1 s.
0.1 s
(3)3点处瞬时速度计算表达式为v3=________(用题中所给物理量符号表示,两计数点间时间间隔为T).
(4)利用4~6计数点之间的纸带,求小车运动的加速度a=____________(用题中所给物理量符号表示,两计数点间时间间隔为T).
(5)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是________.
A.电火花计时器使用的是4~6 V交流电源
B.先释放纸带,后接通打点计时器的电源
C.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
D.如果实际电源频率为55 Hz,而计算时仍按50 Hz计算,则速度的测量值偏小
D
12.(10分)如图甲所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物拖着纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.
(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是________.
A.直流电源、天平、秒表
B.交流电源、天平、秒表
C.交流电源、毫米刻度尺
D.交流电源、毫米刻度尺、秒表
解析:依题意,除实验所提供的器材外,还需要的器材有打点计时器所需的交流电源,测量纸带间距离所需的毫米刻度尺,打点计时器本身具有计时功能,所以不需要秒表,本实验不需要用天平测重物的质量.
C
(2)实验过程中,下列做法正确的是________.
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.释放时,将接好纸带的重物停在靠近打点计时器处
D.释放纸带时,手捏住纸带上方,且使纸带竖直
ACD
解析:实验过程中,应先接通电源,待电源稳定后再使纸带运动,故A正确,B错误;释放时,为了充分利用纸带,让纸带打出较多清晰的点,需要将接好纸带的重物停在靠近打点计时器处,故C正确;为了减小纸带受到的阻力,使纸带尽可能做自由落体运动,释放纸带时,手应捏住纸带上方,且使纸带保持竖直,故D正确.
(3)图乙是实验中打点计时器打出的纸带,打点计时器接周期为T=0.02 s的交流电源. 0、1、2、3、4为计数点,每两个计时点取一个计数点,已知计数点之间的距离分别为:s1=38.4 mm,s2=92.0 mm,s3=161.2 mm,s4=245.6 mm.
①写出计数点1对应的重物速度的计算公式为v1=________,利用逐差法求重力加速度的计算公式为g=________. (用题目中给的字母表示)
②重力加速度大小g=________. (保留3位有效数字)
9.63 m/s2
13.(10分)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称.如图所示,汽车通过ETC通道时,先在收费站中心线前方75 m处的A点保持5 m/s的速度行驶,到达中心线O点后,再匀加速行驶至中心线后方100 m处的B点,此时速度为15 m/s.设汽车加速时加速度的大小为1 m/s2,求汽车在O、B间的:
(1)运动时间t;(5分)
解析:汽车在O、B间运动过程中,由匀变速直线运动规律有v=v0+at
代入数据解得t=10 s.
答案:10 s
答案:10 m/s,方向与位移方向相同
14.(12分)如图所示,工人在建筑工地上利用塔吊运送物体.在t=0时刻,物体从静止离开地面,加速运动4 s后速度大小达到4 m/s,此时离地高度为8 m,接着以4 m/s匀速向上运动了8 s,再经过2 s减速到0,刚好停在目标层高度.物体始终在竖直方向上运动,求:
(1)物体在匀速阶段的路程;(3分)
解析:物体在匀速阶段的路程
s匀=vt=4×8 m=32 m.
答案:32 m
(2)物体在加速阶段的平均速度大小;(3分)
答案:2 m/s 
(3)物体减速阶段的加速度.(6分)
解析:匀减速直线运动过程,由0=v-a3t3
解得物体匀减速阶段的加速度大小a3=2 m/s2
方向竖直向下.
答案:2 m/s2,方向竖直向下
15.(14分)如图所示,两个同学在直跑道上练习接力,甲在离接力区前端s=15 m的M处以大小a=2 m/s2的加速度开始减速的同时,身后与他相距Δx=10 m的乙由静止开始以大小a=2 m/s2的加速度加速追赶甲,已知甲的初速度v0=8 m/s,求:
(1)甲减速到0时所用的时间及通过位移的大小;(6分)
答案:4 s 16 m 
(2)在追赶的过程中甲与乙之间的最大距离.(8分)
答案:18 m章末过关检测(二)
(时间:75分钟 分值:100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.下图中a代表加速度、v代表速度、s代表位移、t代表时间,其中符合自由落体运动的图像是(  )
INCLUDEPICTURE "24AS60.TIF"
解析:选B.自由落体运动是物体仅在重力作用下由静止开始下落的运动.由于自由落体运动只受重力,则a=g不变,A错误;根据速度公式v = gt,可知自由落体运动的v-t图像是一条过原点的倾斜的直线,B正确,C错误;根据位移公式s=gt2,可知自由落体运动的s-t图像是一条开口向上的抛物线,D错误.
2.一质点沿直线运动的vt图像如图所示,下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "25WZ81.TIF"
A.在2 s到4 s内,质点处于静止状态
B.质点在前2 s内的加速度比在4 s到6 s内的加速度大,且加速度方向相同
C.在2 s到6 s内,质点的平均速度为5 m/s
D.在第4 s末,质点离出发点最远
解析:选C.由图像可知,在2 s到4 s内,质点做匀速直线运动,故A错误;根据vt图像的斜率表示加速度,可知质点在前2 s内的加速度比在4 s到6 s内的加速度小,且加速度方向相反,故B错误;根据vt图像的面积表示位移,可知在2 s到6 s内,质点的位移s=×(2+3)×10 m-×1×10 m=20 m,则在2 s到6 s内,质点的平均速度v== m/s=5 m/s,故C正确;由图像可知,在前5 s内质点一直向正方向运动,在第5 s末,质点离出发点最远,故D错误.
3.一物体由静止开始做匀加速直线运动,第4 s内的位移是14 m,下列说法错误的是(  )
A.第5 s内的位移为18 m
B.前4 s内的位移为32 m
C.物体加速度为4 m/s2
D.物体前2 s内的平均速度为2 m/s
解析:选D.物体做初速度为零的匀加速直线运动,相同时间内位移之比为s1∶s2∶s3∶s4∶s5=1∶3∶5∶7∶9,s5=s4=18 m,故A正确;s1=s4=2 m,s1=at,a=4 m/s2,故C正确;同理,s2=6 m,s3=10 m,前4 s内位移s=s1+s2+s3+s4=32 m,B正确;物体前2 s内的平均速度v== m/s=4 m/s,D错误.
4.沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s内的平均速度比它在第一个1.5 s内的平均速度大2.45 m/s,以质点的速度方向为正方向,则质点的加速度为(  )
A.-2.45 m/s2    B.2.45 m/s2
C.-4.90 m/s2 D.4.90 m/s2
解析:选C.由中间时刻的速度等于平均速度的定义式可知,第一个0.5 s内平均速度是0.25 s末的瞬时速度v1,第一个1.5 s内的平均速度是0.75 s末的瞬时速度v2,所以a=== m/s2=-4.90 m/s2,A、B、D错误,C正确.
5.某舰载机在静止的航空母舰水平甲板上由静止开始做加速度为8 m/s2的匀加速直线运动,加速5 s时发现突发状况,立即开始做匀减速直线运动,经过4 s舰载机停止运动,取舰载机开始运动的时刻为0时刻、舰载机的运动方向为正方向,下列说法正确的是(  )
A.舰载机加速时的加速度比减速时的加速度大
B.舰载机做匀减速直线运动时的加速度为-10 m/s2
C.舰载机在该运动过程中的最大速度为72 m/s
D.舰载机在第6 s末的速度大小为32 m/s
解析:选B.加速5 s时的速度v=a1t1=8×5 m/s=40 m/s,减速过程中,由运动学公式可得,减速时的加速度a2==-10 m/s2,负号表示加速度方向与正方向相反,所以舰载机加速时的加速度比减速时的加速度小,故A错误,B正确;舰载机在该运动过程中的最大速度为第5 s末的速度,故最大速度vmax=v=40 m/s,故C错误;舰载机在第6 s末的速度大小v6=v+a2Δt=40 m/s-10×1 m/s=30 m/s,故D错误.
6.蹦极是一项刺激的户外休闲活动,可以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”.如图所示,蹦极者站在高塔顶端,将一端固定的弹性长绳系在腰上,然后双臂伸开,双腿并拢,头朝下离开高塔.设弹性绳的原长为d,蹦极者下落第一个时速度的增加量为Δv1,下落第四个时速度的增加量为Δv2,把蹦极者视为质点,蹦极者离开塔顶时的速度为零,不计空气阻力,则 满足(  )
INCLUDEPICTURE "GBM9.TIF"
A.0<<1 B.1<<2
C.2<<3 D.3<<4
解析:选D.蹦极者下落高度d的过程,可视为自由落体运动,对于初速度为零的匀加速直线运动,通过连续相等位移的时间之比为1∶(-1)∶(-)∶(2-)∶…,可知==2+,即3<<4,根据Δv=gt,可得3<<4.
7.如图甲所示,某同学利用光电门计时器测自由落体运动的加速度,小球直径为d,小球被电磁铁吸住时,球心到光电门的距离为h,小球通过光电门的时间为Δt,画出h-图像,如图乙所示,下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "25WZ49.TIF"
A.实验中选同体积的小木球比小钢球要好
B.实验中应该先释放小球再接通光电门计时器的电源
C.若图乙中直线斜率为k,则重力加速度g=
D.比小球球心通过光电门的真实速度偏大
解析:选C.为了使小球的运动近似为自由落体运动,需要减小空气阻力的影响,即要选用体积小、质量大的物体,则实验中选同体积的小钢球比小木球要好,故A错误;为了避免小球提前进入光电门,实验中应该先接通光电门计时器的电源再释放小球,故B错误;小球通过光电门的速度v=,根据速度与位移的关系式有v2=2gh,解得h=·,结合图像有=k,解得g=,故C正确;光电门测速时,为光电门挡光时间内的平均速度,即为挡光时间内中间时刻的瞬时速度,而小球球心通过光电门的速度为挡光时间内中间位置的瞬时速度,由于小球做加速运动,速度逐渐增大,则挡光时间内,中间时刻之前的速度小于中间时刻之后的速度,即中间时刻之前的位移小于中间时刻之后的位移,可知中间位置的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度,即比小球球心通过光电门的真实速度偏小,故D错误.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求.全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分.
8.甲、乙、丙三个物体做匀变速直线运动,通过A点时,物体甲的速度是6 m/s,加速度为-1 m/s2;物体乙的速度是2 m/s,加速度是3 m/s2;物体丙的速度是-4 m/s,加速度是2 m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.通过A点时,物体甲最快,丙最慢
B.通过A点前1 s时,物体乙、丙的运动方向相同
C.通过A点后1 s时,物体甲、乙的速度相同
D.通过A点后3 s时,物体甲、乙、丙的运动方向均相同
解析:选BCD.通过A点时,物体甲的速度大小为6 m/s,乙的速度大小为2 m/s,丙的速度大小为4 m/s,所以物体甲最快,乙最慢,故A错误;通过A点前1 s 时,根据公式v=v0+at,可得物体乙的速度v1=v0乙-a乙t1=-1 m/s,物体丙的速度v2=v0丙-a丙t1=-6 m/s,矢量的正负表方向,可知通过A点前1 s 时,物体乙、丙的运动方向相同,故B正确;通过A点后1 s时,根据公式v=v0+at,可得物体甲的速度v3=v0甲+a甲t2=5 m/s,物体乙的速度v4=v0乙+a乙t2=5 m/s,可知物体甲、乙的速度相同,故C正确;通过A点后3 s时,根据公式v=v0+at,可得物体甲的速度v5=v0甲+a甲t3=3 m/s,物体乙的速度v6=v0乙+a乙t3=11 m/s,物体丙的速度v7=v0丙+a丙t3=2 m/s,矢量的正负表方向,可知物体甲、乙、丙的运动方向相同,故D正确.
9.一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,下列说法正确的是(  )
A.第2 s内的位移是1.0 m
B.第2 s末的瞬时速度大小是1.75 m/s
C.前3 s的平均速度大小是2 m/s
D.质点的加速度是0.5 m/s2
解析:选BD.因做匀变速直线运动的物体相邻相等时间内的位移之差相等,可知s4-s3=s3-s2,则第2 s内的位移s2=1.5 m,A错误;第2 s末的瞬时速度大小等于第2 s和第3 s内的平均速度,即v2== m/s=1.75 m/s,B正确;前3 s的平均速度大小等于1.5 s时的瞬时速度,也等于第2 s内的平均速度,大小是3= m/s=1.5 m/s,C错误;质点的加速度a== m/s2=0.5 m/s2,D正确.
10.小球从空中自由下落,空气阻力忽略不计,与水平地面相碰后反弹到空中某一高度,其速度—时间图像如图所示,则由图可知(  )
INCLUDEPICTURE "GBM23.TIF"
A.小球自由释放的高度为1.25 m
B.小球自由下落的加速度与反弹后向上运动的加速度相同
C.小球从接触地面至反弹离开地面过程的速度变化量Δv=-8 m/s
D.小球能弹起的最大高度为0.9 m
解析:选ABC.下落阶段,根据速度—时间图线与坐标轴围成的面积表示对应位移得s1=×5×0.5 m=1.25 m,故小球是从1.25 m高处自由下落的,故A正确;根据v-t图线斜率表示加速度可知,小球自由下落的加速度与反弹后向上运动的加速度相同,故B正确;由题图可知,碰撞前后速度改变量Δv=v2-v1=(-3-5) m/s=-8 m/s,即碰撞前后速度改变量为-8 m/s,故C正确;反弹阶段,据速度—时间图线与坐标轴围成的面积表示对应位移得s2=×(-3)×0.3 m=-0.45 m,故小球能弹起的最大高度为0.45 m,故D错误.
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11.(8分)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器所接电源的频率为50 Hz,实验时得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示,纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出,测得相邻计数点间距离分别为s1、 s2、 s3、s4、s5、s6,则:
INCLUDEPICTURE "25WZ87.TIF"
(1)打点计时器使用________(选填“交流”或“直流”)电源.
(2)相邻两计数点间时间间隔T=________.
(3)3点处瞬时速度计算表达式为v3=________(用题中所给物理量符号表示,两计数点间时间间隔为T).
(4)利用4~6计数点之间的纸带,求小车运动的加速度a=____________(用题中所给物理量符号表示,两计数点间时间间隔为T).
(5)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是________.
A.电火花计时器使用的是4~6 V交流电源
B.先释放纸带,后接通打点计时器的电源
C.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
D.如果实际电源频率为55 Hz,而计算时仍按50 Hz计算,则速度的测量值偏小
解析:(1)打点计时器使用交流电源.
(2)打点计时器所接电源的频率为50 Hz,纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出,则相邻两计数点间时间间隔T=0.02×5 s=0.1 s.
(3)由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得3点处瞬时速度计算表达式为v3=.
(4)由匀变速直线运动的推论Δs=aT2,利用4~6计数点之间的纸带,可得小车运动的加速度a=.
(5)电火花计时器使用的是220 V交流电源,A错误;为了充分利用纸带,得到更多的数据,应先接通打点计时器的电源,待打点稳定后,再释放纸带,B错误;纸带上打的点越密,说明物体在相同时间内运动的距离越小,则运动得越慢,C错误;用打点计时器测定物体的速度,如果实际电源频率为55 Hz,可知打点周期T′= s< s,而计算时仍按50 Hz计算,计算得到的两点间所用时间偏大,则速度的测量值偏小,D正确.
答案:(1)交流 (2)0.1 s (3) (4)
(5)D
12.(10分)如图甲所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物拖着纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.
INCLUDEPICTURE "24AS66.TIF"
(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是________.
A.直流电源、天平、秒表
B.交流电源、天平、秒表
C.交流电源、毫米刻度尺
D.交流电源、毫米刻度尺、秒表
(2)实验过程中,下列做法正确的是________.
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.释放时,将接好纸带的重物停在靠近打点计时器处
D.释放纸带时,手捏住纸带上方,且使纸带竖直
(3)图乙是实验中打点计时器打出的纸带,打点计时器接周期为T=0.02 s的交流电源. 0、1、2、3、4为计数点,每两个计时点取一个计数点,已知计数点之间的距离分别为:s1=38.4 mm,s2=92.0 mm,s3=161.2 mm,s4=245.6 mm.
INCLUDEPICTURE "24AS67.TIF"
①写出计数点1对应的重物速度的计算公式为v1=________,利用逐差法求重力加速度的计算公式为g=________. (用题目中给的字母表示)
②重力加速度大小g=________. (保留3位有效数字)
解析:(1)依题意,除实验所提供的器材外,还需要的器材有打点计时器所需的交流电源,测量纸带间距离所需的毫米刻度尺,打点计时器本身具有计时功能,所以不需要秒表,本实验不需要用天平测重物的质量.
(2)实验过程中,应先接通电源,待电源稳定后再使纸带运动,故A正确,B错误;释放时,为了充分利用纸带,让纸带打出较多清晰的点,需要将接好纸带的重物停在靠近打点计时器处,故C正确;为了减小纸带受到的阻力,使纸带尽可能做自由落体运动,释放纸带时,手应捏住纸带上方,且使纸带保持竖直,故D正确.
(3)每两个计时点取一个计数点,则相邻计数点间的时间间隔为t=2T=0.04 s;
①根据匀变速直线运动规律:某段时间中点的瞬时速度等于该段时间内的平均速度.可得计数点1对应的重物速度的计算公式为v1=
利用逐差法Δs=at2,可得重力加速度的计算公式为g==.
②把纸带中相关数据代入上式,可得重力加速度大小
g= m/s2≈9.63 m/s2.
答案:(1)C (2)ACD (3)① 
②9.63 m/s2
13.(10分)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称.如图所示,汽车通过ETC通道时,先在收费站中心线前方75 m处的A点保持5 m/s的速度行驶,到达中心线O点后,再匀加速行驶至中心线后方100 m处的B点,此时速度为15 m/s.设汽车加速时加速度的大小为1 m/s2,求汽车在O、B间的:
INCLUDEPICTURE "HTSL96.TIF"
(1)运动时间t;(5分)
(2)平均速度.(5分)
解析:(1)汽车在O、B间运动过程中,由匀变速直线运动规律有v=v0+at
代入数据解得t=10 s.
(2)由匀变速直线运动规律有=
代入数据解得=10 m/s
方向与位移方向相同.
答案:(1)10 s (2)10 m/s,方向与位移方向相同
14.(12分)如图所示,工人在建筑工地上利用塔吊运送物体.在t=0时刻,物体从静止离开地面,加速运动4 s后速度大小达到4 m/s,此时离地高度为8 m,接着以4 m/s匀速向上运动了8 s,再经过2 s减速到0,刚好停在目标层高度.物体始终在竖直方向上运动,求:
INCLUDEPICTURE "HTSL97.TIF"
(1)物体在匀速阶段的路程;(3分)
(2)物体在加速阶段的平均速度大小;(3分)
(3)物体减速阶段的加速度.(6分)
解析:(1)物体在匀速阶段的路程
s匀=vt=4×8 m=32 m.
(2)物体在加速阶段的平均速度大小
== m/s=2 m/s.
(3)匀减速直线运动过程,由0=v-a3t3
解得物体匀减速阶段的加速度大小a3=2 m/s2
方向竖直向下.
答案:(1)32 m (2)2 m/s (3)2 m/s2,方向竖直向下
15.(14分)如图所示,两个同学在直跑道上练习接力,甲在离接力区前端s=15 m的M处以大小a=2 m/s2的加速度开始减速的同时,身后与他相距Δx=10 m的乙由静止开始以大小a=2 m/s2的加速度加速追赶甲,已知甲的初速度v0=8 m/s,求:
INCLUDEPICTURE "Wla73.TIF"
(1)甲减速到0时所用的时间及通过位移的大小;(6分)
(2)在追赶的过程中甲与乙之间的最大距离.(8分)
解析:(1)根据题意,由运动学公式可得,甲减速到0时所用的时间t1==4 s
甲减速到0时所通过的位移大小x0= eq \f(v,2a) =16 m.
(2)当甲和乙速度相等时,距离最大,根据速度时间关系
v0-at2=at2
解得t2=2 s
甲的位移x1=v0t2-at=12 m
乙的位移x2=at=4 m
最大距离xmax=x1-x2+Δx=18 m.
答案:(1)4 s 16 m (2)18 m