素养提升练(一)
1.A [由于第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比s1∶s2∶s3=1∶3∶5,而平均速度=,三段时间都是1 s,故三段时间内的平均速度之比为1∶3∶5,故A正确。]
2.BC [由匀变速直线运动的规律,连续相等时间内的位移差为常数,即Δs=aT2可得:a== m/s2=25 m/s2,故A错误,B正确;根据CD-BC=BC-AB,可知CD=4 m,故C正确,D错误。]
3.D [通过分析可知,汽车在运动过程中先做匀速直线运动,再做匀减速直线运动。根据运动学的规律,列式可得s==6×(0.7+0.3)m+ m=9.6 m,故D正确。]
4.B [
根据题意作出汽车运动的v-t图像。如图所示,在v-t图像中,斜率表示加速度,可得加速度的大小之比为a1∶a2=∶=1∶2,A错误;位移的大小之比x1∶x2=v·2t∶vt=2∶1,B正确;平均速度的大小之比∶=∶=1∶1,C、D错误。]
5.BC [根据匀变速直线运动的规律Δs=aT2得物体的加速度为a=,故A错误,B正确;A点对应该过程的中间时刻,根据匀变速直线运动规律可知,该点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,即vA=,故C正确;根据匀变速直线运动的速度—时间公式有vB=vA+aT=T=,故D错误。]
6.B [设火车的加速度为a,根据=2as,解得a== m/s2=-0.2 m/s2,从6 m/s到停止所需要的时间为t== s=30 s,故再经过40 s火车前进的距离实际为火车前进30 s时前进的距离,即s′=t=×30 m=90 m,故选B。]
7.B [根据匀变速直线运动规律,Δs=s2-s1=aT2,读出s1、s2,代入即可计算。轿车车身总长4.5 m,则图中每一小格为1.5 m,由此可算出两段距离分别为s1=12 m和s2=21 m,又T=2 s,则a== m/s2=2.25 m/s2,故选B。]
8.C [根据s=at2可得出t=,汽车通过ab、bc、cd、de段所用的时间之比为1∶(-1)∶()∶(2-),可得通过bc段的时间为(-1)t,故A错误;汽车通过ae段的时间为2t,b点为ae段的中间时刻,故通过b点的速度等于ae段的平均速度,故B错误;汽车通过cd段的时间为()t,通过de段的时间为(2-)t,通过ce段的时间为(2-)t,故C正确;匀变速直线运动中点位置的速度大于此阶段的平均速度,D错误。]
9.C [电动公交车做匀减速直线运动,设R、S间的距离为x,则====,解得t2=4t1,vT=vR-10 m/s,再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有vT=vR-a·5t1,解得at1=2 m/s,又=vR-a·,解得vR=11 m/s,vT=1 m/s,C正确。]
10.B [物体运动全过程中的平均速度大小v==,A正确;在时刻,物体的瞬时速度大小等于全程的平均速度大小,B错误;若末速度大小为v,则=,v=,故物体运动到斜面中点时瞬时速度大小v中==,C正确;设物体的加速度大小为a,到达中间位置用时t′,则l=at2,=at′2,所以t′=t,D正确。]
11.解析:方法一:此题若以车为研究对象,由于车不能简化为质点,不便分析,故取车为参考系,把车的运动转化为人做匀加速直线运动。设每节车厢长为L,加速度为a,则人通过第一节车厢的时间为t1= =2 s
人通过前4节车厢的时间为t4= =4 s
人通过前16节车厢的时间为t16= =8 s
故所求时间Δt=t16-t4=4 s。
方法二:通过1节、4节、16节所用时间之比
t1∶t4∶t16=1∶∶
t1=2 s,所以t4=4 s,t16=8 s,故Δt=t16-t4=4 s。
答案:4 s
12.解析:(1)高速列车启动过程,初速度为0,末速度为vt=360 km/h=100 m/s,时间为t1=250 s,则加速度为
a1= m/s2=0.4 m/s2
减速运动过程,初速度为100 m/s,末速度为0,时间为
t3=5 min=300 s,则加速度为
a2= m/s2=- m/s2
列车的位移为
s=
代入数据得s=8.75×104 m。
(2)该高速列车的v -t图像如图所示。
答案:(1)8.75×104 m (2)见解析图
13.解析:小球释放后做匀加速直线运动,且每相邻的两个小球之间的时间间隔相等,均为0.1 s,可以认为A、B、C、D各点是一个小球在不同时刻的位置。
(1)由推论Δs=aT2可知,小球的加速度
a=== m/s2=。
(2)小球在B点的速度等于在AC段的平均速度,即
vB== m/s=1.75 m/s
则vA=vB-aT=1.75 m/s-0.1×5 m/s=1.25 m/s。
(3)由速度公式可得A球运动时间t== s=0.25 s
所以A球上方最多还有2个小球。
答案:(1)5 m/s2 (2)1.25 m/s (3)2个
1 / 4素养提升练(一) 匀变速直线运动规律的应用
说明:单选题每小题4分,双选题每小题6分,本试卷总分74分
一、选择题
1.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.1∶3∶5 B.1∶4∶9
C.1∶2∶3 D.1∶∶
2.(双选)如图所示,物体做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=3 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2 s,则下列说法正确的是( )
A.物体的加速度为20 m/s2
B.物体的加速度为25 m/s2
C.CD=4 m
D.CD=5 m
3.(教材P69T8改编)高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某人驾驶汽车以6 m/s的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好紧贴栏杆停下。已知司机的反应时间为0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为( )
A.3.6 m B.5.4 m
C.6.0 m D.9.6 m
4.一辆汽车在水平地面上沿直线行驶,在0~2t时间内做匀加速直线运动,速度由0变为v。在2t~3t时间内做匀减速直线运动,速度由v变为0,在这两段时间内,下列说法正确的是 ( )
A.加速度的大小之比为2∶1
B.位移的大小之比为2∶1
C.平均速度的大小之比为1∶2
D.平均速度的大小之比为2∶1
5.(双选)如图所示,物体从O点开始做初速度不为零的匀加速直线运动,在第一个时间T内通过位移s1到达A点,紧接着在第二个时间T内通过位移s2到达B点,则以下判断正确的是( )
A.物体运动的加速度为
B.物体运动的加速度为
C.物体在A点的速度大小为
D.物体在B点的速度大小为
6.火车的速度为8 m/s,关闭发动机后做匀减速直线运动,前进70 m时速度减为6 m/s。若再经过40 s,火车又前进的距离为( )
A.80 m B.90 m
C.120 m D.160 m
7.为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成是匀加速直线运动),某人拍摄了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
8.图中ae为港珠澳大桥上四段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( )
A.汽车通过bc段的时间为t
B.汽车通过b点的速度等于汽车通过ad段的平均速度
C.汽车通过ce段的时间为t
D.汽车通过c点的速度小于汽车通过ae段的平均速度
9.(教材P28T5改编)如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10 m/s,ST段的平均速度是5 m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A.3 m/s B.2 m/s
C.1 m/s D.0.5 m/s
10.光滑斜面的长度为l,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则下列说法错误的是( )
A.物体运动全过程中的平均速度大小为
B.物体在时刻的瞬时速度大小为
C.物体运动到斜面中点时瞬时速度大小为
D.物体从斜面顶端运动到斜面中点所需的时间为
二、非选择题
11.一列火车由等长的车厢连接而成。车厢之间的间隙忽略不计,一人站在站台上与第一节车厢的最前端相齐。当列车由静止开始做匀加速直线运动时开始计时,测量第一节车厢通过他的时间为2 s,则第5节至第16节车厢通过他的时间为多少?
12.济郑高铁是连接济南和郑州的现代化高速铁路,试运行时的最大时速达到了385 km/h。济郑高速列车在一次运行中由济南西站开往聊城西站,假设济南西站至聊城西站间的铁路为直线。技术人员乘此列车从济南西车站出发,列车从启动匀加速到360 km/h,用了250 s的时间,再匀速运动了10 min后,列车匀减速运动,经过5 min 后刚好停在聊城西车站。
(1)求济南西站、聊城西站两站间的距离;
(2)画出该高速列车的v -t图像。
13.从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个小球,释放后小球做匀加速直线运动,在连续释放几个后,对在斜面上滚动的小球拍照,拍下了如图所示的照片,测得xAB=15 cm,xBC=20 cm,
(1)小球运动的加速度多大?
(2)拍摄时球A的速度vA多大?
(3)小球A上面正在运动的小球最多可能还有几个?
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