2.1 速度变化规律 导学课件(57张ppt)+2份练习(含解析)

文档属性

名称 2.1 速度变化规律 导学课件(57张ppt)+2份练习(含解析)
格式 zip
文件大小 2.4MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 物理
更新时间 2019-09-16 18:33:16

文档简介

课件57张PPT。第2章 匀变速直线运动的研究
第1节 速度变化规律一、匀变速直线运动的特点
1.匀变速直线运动:
物体_______保持不变的直线运动。加速度2.特点:
(1)轨迹是直线。
(2)加速度的_____和_____都不改变。大小方向3.分类:
(1)匀加速直线运动:加速度和速度_____的匀变速直
线运动,其运动的速度_____增加。
(2)匀减速直线运动:加速度和速度_____的匀变速直
线运动,其运动的速度_____减小。同向均匀反向均匀二、匀变速直线运动的速度-时间关系
1.速度公式:
(1)一般式:vt=_____。
(2)特殊式:v0=0时,vt=___
(3)物理意义:描述了做匀变速直线运动的物体_____
_______的变化规律。v0+atat速度随时间2.图像描述:
如图所示。

(1)v-t图像:
①特点:匀变速直线运动的v-t图像是一条_________。倾斜直线②图像提供的信息:
a.直观反映物体运动速度随 _____变化的规律。
b.可以求出某时刻物体运动___________或物体达到
某速度所需要的_____。
c.可以利用图线的斜率求出物体的_______。时间速度的大小时间加速度(2)a-t图像:
①画法:以时间为横坐标,_______为纵坐标可以得到
加速度随时间变化的图像。
②特点:做匀变速直线运动的物体,其a-t图像为_____
______的直线。加速度平行于t轴3.关于匀变速直线运动v-t图像的解释正确的有_____。①③①图像甲为初速度为零的匀加速直线运动,斜率为正。
②图像乙为初速度为v0的匀加速直线运动,斜率为负。
③图像丙为初速度为v0的匀减速直线运动,斜率为负。一 对速度公式vt=v0+at的认识
1.公式的矢量性:
(1)公式中的v0、vt、a均为矢量,应用公式解题时,首先要规定正方向,一般取v0的方向为正方向,a、vt与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值。计算时将各量的数值和正负号一并代入计算。(2)a与v0同向时物体做匀加速直线运动,a与v0方向相反时,物体做匀减速直线运动。2.公式的特殊形式:
(1)当a=0时,vt=v0(匀速直线运动)。
(2)当v0=0时,vt=at(由静止开始的匀加速直线运动)。3.速度公式vt=v0+at与加速度定义式a= 的比较:
速度公式vt=v0+at虽然是加速度定义式a= 的变
形,但两式的适用条件是不同的:
(1)vt=v0+at仅适用于匀变速直线运动。
(2)a= 可适用于任意的运动,包括直线运动和
曲线运动。【思考·讨论】
情境:如图所示,一汽车在平直的公路上做匀变速直线运动,运动开始时刻(t=0)的速度为v0(也称初速度),加速度为a。讨论:(1)怎样求t时刻物体的瞬时速度vt。 (模型建构)
提示:由加速度的定义式a=
整理得:vt=v0+at。(2)由vt=v0+at可知,物体的初速度越大,加速度越大,末速度越大,这种说法对吗? (科学思维)
提示:不对。物体的初速度和加速度越大,如果加速度方向与初速度方向相反,速度在减小,末速度变小。【典例示范】
在平直公路上,一辆汽车以108 km/h的速度行驶,司机发现前方有危险立即刹车①,刹车时加速度大小为
6 m/s2,求: (1)刹车后3 s②末汽车的速度大小。
(2)刹车后6 s②末汽车的速度大小。【审题关键】【解析】v0=108 km/h=30 m/s,规定v0的方向为正方
向,则
a=-6 m/s2,汽车刹车所用的总时间t0=
=5 s。
(1)t1=3 s时的速度v1=v0+at=30 m/s-6×3 m/s=
12 m/s。(2)由于t0=5 s答案:(1)12 m/s (2)0
【规律方法】应用vt=v0+at的一般思路
(1)选取一个过程为研究过程,以初速度方向为正方向。判断各量的正负,利用vt=v0+at由已知量求未知量。
(2)对汽车刹车类问题,一定要注意刹车时间,不要认为在给定的时间内汽车一定做匀减速运动,可能早已停止。【母题追问】
1.(多选)在【典例示范】中若汽车在平直的高速公路上行驶。已知在某段时间内这辆汽车的加速度方向与速度方向相同,则在这段时间内,该汽车 (  )
(物理观念)A.一定做加速直线运动
B.不一定做匀加速直线运动
C.可能做匀变速直线运动
D.一定做匀变速直线运动【解析】选A、B、C。汽车的加速度方向与速度方向相同,所以汽车一定做加速直线运动,A正确;因为不能判断加速度大小是否恒定,所以不能确定汽车是否做匀变速直线运动,故D错误,B、C正确。2.在【典例示范】中若汽车匀加速行驶,经过路旁两根电线杆共用5 s时间,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度为 (  )
(科学思维)
A.2 m/s     B.10 m/s
C.2.5 m/s D.5 m/s【解析】选D。由题意知vt=15 m/s,a=2 m/s2,t=
5 s,根据vt=v0+at得,v0=vt-at=15 m/s-2×5 m/s
=5 m/s,则D正确,A、B、C错误。【补偿训练】
  火车沿平直铁轨匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8 km/h,1 min后变成了54 km/h,又需经多长时间,火车的速度才能达到64.8 km/h?【解析】三个不同时刻的速度分别为:
v1=10.8 km/h=3 m/s
v2=54 km/h=15 m/s
v3=64.8 km/h=18 m/s
时间t1=1 min=60 s所以加速度a= m/s2=0.2 m/s2
则时间t2= =15 s。
答案:15 s
二 匀变速直线运动的v-t图像的应用
1.利用v-t图像分析加速度:
(1)v-t图像的斜率表示加速度大小。
①定量分析:如图所示的v-t图像中,图线的倾斜程度
(斜率)k= =a,表示物体的加速度。②定性分析:斜率越大,加速度越大,斜率越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。(2)斜率的正负表示加速度的方向。
①斜率为正,表示加速度的方向与正方向相同;
②斜率为负,表示加速度的方向与正方向相反。2.从速度—时间(v-t)图像可以得到的信息:
(1)物体运动的初速度,即图像中的纵轴截距。
(2)根据a= 计算出加速度的大小。
(3)物体是加速运动,还是减速运动。
(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要
的时间。【思考·讨论】
情境:如图所示,v-t图像能形象直观地描述物体的运动,是物理学中的重点部分之一。讨论:(1)速度—时间图像描述了什么问题?怎样画速度—时间图像? (物理观念)
提示:速度—时间图像是描述速度随时间变化关系的图像,它以时间轴为横轴,以速度为纵轴,在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点,然后连线,就画出了速度—时间图像。(2)图中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度—时间图像。哪个物体运动的加速度比较大? (科学思维)提示:a直线的倾斜程度更厉害,也就是更陡些,而b相对较平缓,所以a的速度变化快,即a的加速度大,b的速度变化慢,加速度小。直线的倾斜程度叫斜率,因而图像的斜率在数值上等于加速度。【典例示范】
(2019·潍坊高一检测)一物体做匀变速直线运动的v-t图像如图所示。(1)分析物体的运动情况,求出加速度。
(2)求从计时开始,速度大小变为10 m/s,所需时间t。【解题探究】
(1)由图像求得加速度a,再由速度公式vt=_____求时
间t。
(2)隐含条件:速度大小为10 m/s,其方向可沿正方
向也可沿_______。v0+at负方向【解析】(1)由v-t图像知,0~9 s内,速度由v0=
18 m/s变为vt=0,故加速度a= =-2 m/s2;v-t图线
是一条倾斜的直线,表明物体在运动过程中加速度不
变。故物体做初速度为18 m/s、加速度为-2 m/s2的匀
变速直线运动。(2)末速度大小为10 m/s,其方向可能与v0相同,也可
能相反。
当v=10 m/s时,由v=v0+at
得t= =4 s;
当v′=-10 m/s时,
t′= =14 s。
答案:(1)见解析 (2)4 s或14 s【规律方法】由v-t图像可以直观判定的物理量
(1)速度变化:远离t轴为加速,靠近t轴为减速。
(2)加速度正负:图线斜向上为正,斜向下为负。
(3)加速度大小:
①图线为直线的,加速度恒定不变。
②图线为曲线的,斜率变大的加速度变大,斜率变小的加速度变小。【素养训练】
1.某物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是 (  )A.第1 s内和第2 s内物体的速度方向相反
B.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反
C.第3 s内物体的速度方向和加速度方向相反
D.第2 s末物体的加速度为零【解析】选B。第1 s内、第2 s内纵坐标为正,速度均为正向,A错误;根据斜率的正、负,第1 s内加速度为正向,第2 s内加速度为负向,B正确;第3 s内速度为负向,加速度为负向,C错误;第2 s末物体的加速度为-2 m/s2,D错误。2.(多选)(2019·泰安高一检测)如图为甲、乙两物体的速度随时间变化的图像,据图可知 (  )A.甲一定比乙的加速度大
B.甲一定比乙的加速度小
C.甲可能比乙的加速度大
D.由于两图像不在同一坐标系内,又没有数据和单位,故无法比较甲、乙的加速度大小【解析】选C、D。物体做匀变速直线运动,其v-t图线的倾斜程度反映加速度大小,但切忌用直线倾角的正切来求加速度,因为物理图像中,坐标轴的单位长度是可以表示不同的大小的,因而,不同人在用v-t图线来描述同一匀变速直线运动时,所得直线的倾角可能不同,故选项A、B错误,C、D正确。【补偿训练】
如图所示是某质点的速度—时间图像,则下列说法正确的是 (  )A.在0~6 s内,质点做匀变速直线运动
B.在6~10 s内,质点处于静止状态
C.在4 s末,质点运动方向反向
D.在t=12 s末,质点的加速度为-1 m/s2【解析】选D。在0~6 s内,质点运动的加速度有两个值,不是匀变速直线运动,A错误;在6~10 s内,质点速度为4 m/s,质点做匀速直线运动,B错误;在4 s末,质点的速度为6 m/s,运动方向不反向,C错误;在10~14 s内,质点的加速度为-1 m/s2,D正确。 【拓展例题】考查内容:v-t图像的综合判断
【典题示范】下列v-t图像中,表示物体做加速直线运动且加速度在逐渐减小的是 (  )【解析】选B。在速度—时间图像中,斜率表示物体的加速度,则A做加速度逐渐增加的加速运动,B做加速度逐渐减小的加速运动,C做匀加速直线运动,D做匀减速直线运动,故B正确。【课堂回眸】课堂检测·素养达标
1.(多选)某物体做匀变速直线运动,在运用公式v=v0+at解题时,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是 (  )
A.匀加速直线运动中,加速度a取负值
B.匀加速直线运动中,加速度a取正值
C.匀减速直线运动中,加速度a取负值
D.无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度a均取正值
2.下列有关匀变速直线运动的认识正确的是 (  )
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
3.(2019·威海高一检测)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是 (  )
A.在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B.在0~t1时间内,甲、乙加速度方向相同
C.在0~t2时间内,甲、乙运动方向相同
D.在0~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
4.列车进站前刹车,已知刹车前列车的速度为 60 km/h,刹车的加速度大小为0.8 m/s2,求刹车后15 s和30 s时列车的速度。
 情境:如图所示,你坐在沿直线行驶的汽车中,能看到:汽车启动时,速度计的指针顺时针方向转动;刹车时,速度计的指针逆时针方向转动。
问题:(1)如何根据此现象判断汽车的运动是不是匀变速直线运动?
(2)如果汽车做的是匀减速直线运动,加速度如何变化?
课堂检测·素养达标
1.(多选)某物体做匀变速直线运动,在运用公式v=v0+at解题时,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是 (  )
A.匀加速直线运动中,加速度a取负值
B.匀加速直线运动中,加速度a取正值
C.匀减速直线运动中,加速度a取负值
D.无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度a均取正值
【解析】选B、C。物体做匀加速直线运动,速度方向与加速度方向相同,由于初速度为正值,故加速度也应取正值,A错误,B正确;匀减速直线运动中加速度方向与速度方向相反,加速度应取负值,C正确,D错误。
2.下列有关匀变速直线运动的认识正确的是 (  )
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
【解析】选D。匀变速直线运动有两个特点:(1)轨迹为直线,(2)加速度恒定,只有同时具备这两个特点,物体做的才是匀变速直线运动,B错误、D正确;匀变速直线运动的速度不断变化,所以速度变化量不为零,相等时间内通过的位移也不相同,A、C错误。
3.(2019·威海高一检测)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是 (  )
A.在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B.在0~t1时间内,甲、乙加速度方向相同
C.在0~t2时间内,甲、乙运动方向相同
D.在0~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
【解析】选B。由v-t图像的斜率知,0~t2时间内,甲的加速度小于乙的加速度,两者的加速度方向相同,A、D错误,B正确;0~t2时间内,甲一直向正方向运动,0~t1时间内,乙向负方向运动,t1~t2时间内,乙向正方向运动,C错误。
4.列车进站前刹车,已知刹车前列车的速度为 60 km/h,刹车的加速度大小为0.8 m/s2,求刹车后15 s和30 s时列车的速度。
【解析】以初速度方向为正方向,60 km/h≈16.7 m/s,刹车后15 s列车的速度v1=v0+at1=16.7 m/s-0.8×15 m/s=4.7 m/s,刹车至列车停下所需时间t== s≈20.9 s,故刹车后30 s列车的速度v2=0。
答案:4.7 m/s 0
 情境:如图所示,你坐在沿直线行驶的汽车中,能看到:汽车启动时,速度计的指针顺时针方向转动;刹车时,速度计的指针逆时针方向转动。
问题:(1)如何根据此现象判断汽车的运动是不是匀变速直线运动?
(2)如果汽车做的是匀减速直线运动,加速度如何变化?
【解析】(1)若速度计的指针随时间均匀变化,则汽车做的是匀变速直线运动,若速度计的指针随时间变化不均匀,则汽车做的不是匀变速直线运动。
(2)加速度不变。
答案:见解析
课时素养评价 五
速度变化规律
一、选择题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1.对于公式vt=v0+at,下列说法正确的是 (  )
A.适用于任何变速运动
B.只适用于匀加速运动
C.适用于任何运动
D.适用于任何匀变速直线运动
2.如图所示是几个质点的运动图像,其中是匀变速运动的是 (  )
A.甲、乙、丙   B.甲、乙、丁
C.甲、丙、丁 D.乙
3.下列关于匀变速直线运动的说法,正确的是 (  )
A.匀变速直线运动是运动快慢相同的运动
B.匀变速直线运动是速度变化量相同的运动
C.匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线
D.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线
4.一艘快艇以2 m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是
6 m/s,8 s末时的速度大小是 (  )
A.22 m/s    B.16 m/s
C.19 m/s D.48 m/s
5.对于一个做匀减速直线运动的物体,在它静止前,下列说法中正确的是(  )
A.速度越来越小    B.速度越来越大
C.加速度越来越小 D.加速度越来越大
6.物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是
8 m/s,则下列结论正确的是 (  )
A.物体零时刻的速度是3 m/s
B.物体的加速度是2 m/s2
C.任何1 s内的速度变化都是3 m/s
D.每1 s初的速度比前1 s末的速度大2 m/s
二、计算题(本题共2小题,共36分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.(16分)如图所示,某架飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为4 m/s2,飞机的滑行速度达到84 m/s时离开地面升空。如果在飞机达到起飞速度时,突然接到指挥塔的命令停止起飞,飞行员立即制动飞机,飞机做匀减速直线运动,加速度的大小为5 m/s2。求:
(1)此架飞机从开始运动到速度最大用多长时间?
(2)此架飞机从开始运动到停止共用多长时间?
8.(20分)如图所示为A、B两个物体做匀变速直线运动的v-t图像。
(1)A、B各做什么运动?求其加速度。
(2)两图线的交点的意义是什么?
(3)求1 s末A、B的速度。
(4)求6 s末A、B的速度。
9.(6分)(多选)(2019·福州高一检测)a、b两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同而加速度相同,则在运动过程
中 (  )
A.a、b的速度之差保持不变
B.a、b的速度之差与时间成正比
C.a、b的速度之和与时间成正比
D.a、b的速度之和与时间成线性关系
10.(6分)核潜艇是战略核威慑手段之一,我国自主研制的“094A”核潜艇在世界上处于比较领先的地位。如图所示,在某次实战训练中潜艇遇到情况需要紧急下潜,假设在某段时间内可视为匀减速下潜,若在这段时间内5 s末的速度比2 s末的速度小3 m/s,则“094A”潜艇在该段时间内的加速度大小为(  )
A.1 m/s2     B.1.5 m/s2
C.2 m/s2 D.3 m/s2
11.(6分)(多选)(2019·厦门高一检测)做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的速度如图所示,下列结论正确的是 (  )
A.t1、t3两时刻速度相同
B.t1、t3两时刻加速度相同
C.t1、t3两时刻加速度等值反向
D.若t2=2t1,则可以求出物体的初速度为8 m/s
12.(22分)如图所示,卡车原来以10 m/s的速度匀速在平直的公路上行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进。当车减速到2 m/s时,交通灯变为绿灯,司机立即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来的速度共用了12 s。求:
(1)减速与加速过程中的加速度大小。
(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度大小。
课时素养评价 五
速度变化规律
一、选择题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1.对于公式vt=v0+at,下列说法正确的是 (  )
A.适用于任何变速运动
B.只适用于匀加速运动
C.适用于任何运动
D.适用于任何匀变速直线运动
【解析】选D。vt=v0+at是匀变速直线运动的速度公式,只能适用于匀变速直线运动,既能适用于匀加速直线运动,也能适用于匀减速直线运动,但不是任何变速运动,若是非匀变速运动,加速度是变化的,不适用,故A、B、C错误,D正确。
2.如图所示是几个质点的运动图像,其中是匀变速运动的是 (  )
A.甲、乙、丙   B.甲、乙、丁
C.甲、丙、丁 D.乙
【解析】选C。匀变速直线运动的速度—时间图像为倾斜直线,故所给图中甲、丙、丁表示物体做匀变速直线运动,C正确。
3.下列关于匀变速直线运动的说法,正确的是 (  )
A.匀变速直线运动是运动快慢相同的运动
B.匀变速直线运动是速度变化量相同的运动
C.匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线
D.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线
【解析】选D。匀变速直线运动是在相等的时间内速度变化量相同的运动,若时间不相同,则速度的变化量不同,因此选项A、B错误;在v-t图像中匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线,在其他图像中不是直线,因此选项C错误,D正确。
4.一艘快艇以2 m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是
6 m/s,8 s末时的速度大小是 (  )
A.22 m/s    B.16 m/s
C.19 m/s D.48 m/s
【解析】选A。由速度公式可得,快艇在8 s末的速度为:v=v0+at=6 m/s+2×
8 m/s=22 m/s。A正确。
5.对于一个做匀减速直线运动的物体,在它静止前,下列说法中正确的是(  )
A.速度越来越小    B.速度越来越大
C.加速度越来越小 D.加速度越来越大
【解析】选A。因为是匀减速直线运动,故物体运动的加速度a保持不变,由v=v0+at知,当a为负值时,v逐渐变小,所以B、C、D错误,A正确。
6.物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是
8 m/s,则下列结论正确的是 (  )
A.物体零时刻的速度是3 m/s
B.物体的加速度是2 m/s2
C.任何1 s内的速度变化都是3 m/s
D.每1 s初的速度比前1 s末的速度大2 m/s
【解析】选B。物体的加速度a== m/s2=2 m/s2,零时刻速度为v0,则由v1=v0+at1得v0=v1-at1=(6-2×1) m/s=4 m/s,因此选项A错误、B正确;由Δv=at可得任何1 s内的速度变化均为2 m/s,故选项C错误;每1 s初与前1 s末是同一个时刻,速度相同,因此选项D错误。
二、计算题(本题共2小题,共36分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.(16分)如图所示,某架飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为4 m/s2,飞机的滑行速度达到84 m/s时离开地面升空。如果在飞机达到起飞速度时,突然接到指挥塔的命令停止起飞,飞行员立即制动飞机,飞机做匀减速直线运动,加速度的大小为5 m/s2。求:
(1)此架飞机从开始运动到速度最大用多长时间?
(2)此架飞机从开始运动到停止共用多长时间?
【解析】(1)由a=可知,加速过程中Δv1=84 m/s,故t1==21 s。
(2)减速过程中,Δv2=84 m/s,故t2==16.8 s
全程的总时间为t1+t2=37.8 s。
答案:(1)21 s (2)37.8 s
8.(20分)如图所示为A、B两个物体做匀变速直线运动的v-t图像。
(1)A、B各做什么运动?求其加速度。
(2)两图线的交点的意义是什么?
(3)求1 s末A、B的速度。
(4)求6 s末A、B的速度。
【解题指南】解答本题应把握以下两点:
(1)两图线的交点表示此时刻两个物体的速度相等。
(2)横轴之上代表速度为正,横轴之下代表速度为负。
【解析】(1)A物体沿规定的正方向做匀加速直线运动,加速度的大小为a1== m/s2=1 m/s2,加速度的方向沿规定的正方向;B物体前4 s沿规定的正方向做匀减速直线运动,4 s后沿反方向做匀加速直线运动,加速度的大小为a2= m/s2=2 m/s2,加速度的方向与初速度的方向相反。
(2)两图线的交点表示此时刻两个物体的速度相等。
(3)1 s末A物体的速度大小为3 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度大小为6 m/s,和初速度方向相同。
(4)6 s末A物体的速度大小为8 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度大小为 4 m/s,和初速度方向相反。
答案:见解析
9.(6分)(多选)(2019·福州高一检测)a、b两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同而加速度相同,则在运动过程
中 (  )
A.a、b的速度之差保持不变
B.a、b的速度之差与时间成正比
C.a、b的速度之和与时间成正比
D.a、b的速度之和与时间成线性关系
【解析】选A、D。设a、b两个物体的初速度分别为v1和v2,由速度公式v=v0+at可得t时刻a、b两物体的速度分别为:
va=v1+at,vb=v2+at,两速度之差va-vb=v1-v2,由此可知,va-vb与时间无关,保持不变,A正确,B错误;两速度之和va+vb=v1+v2+2at,与时间成线性关系,由于v1+v2≠0,并非与时间成正比,C错误,D正确。
10.(6分)核潜艇是战略核威慑手段之一,我国自主研制的“094A”核潜艇在世界上处于比较领先的地位。如图所示,在某次实战训练中潜艇遇到情况需要紧急下潜,假设在某段时间内可视为匀减速下潜,若在这段时间内5 s末的速度比2 s末的速度小3 m/s,则“094A”潜艇在该段时间内的加速度大小为(  )
A.1 m/s2     B.1.5 m/s2
C.2 m/s2 D.3 m/s2
【解析】选A。选取潜艇匀减速下潜过程为研究对象,2 s末的速度为初速度v0 ,5 s末的速度为末速度vt, 由vt=v0+at得,a==-=-1 m/s2,A正确,B、C、D错误。
11.(6分)(多选)(2019·厦门高一检测)做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的速度如图所示,下列结论正确的是 (  )
A.t1、t3两时刻速度相同
B.t1、t3两时刻加速度相同
C.t1、t3两时刻加速度等值反向
D.若t2=2t1,则可以求出物体的初速度为8 m/s
【解析】选B、D。由题图知,t1、t3时刻的速度大小相同,但方向相反,A项错误;t1、t3时刻图线斜率相同,加速度相同,B项正确,C项错误;若t2=2t1,由于v-t图线为直线,所以Δt1和Δt2时间内速度的变化量Δv1=Δv2=-4 m/s,可得v0=8 m/s,D项正确。
12.(22分)如图所示,卡车原来以10 m/s的速度匀速在平直的公路上行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进。当车减速到2 m/s时,交通灯变为绿灯,司机立即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来的速度共用了12 s。求:
(1)减速与加速过程中的加速度大小。
(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度大小。
【解析】(1)卡车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如图所示。
设卡车从A点开始减速,则vA=10 m/s,用t1时间到达B点,从B点又开始加速经过时间t2到达C点,则
vB=2 m/s,vC=10 m/s,且t2=,t1+t2=12 s。可得t1=8 s,t2=4 s,由vt=v0+at得,
在AB段vB=vA+a1t1, ①
在BC段vC=vB+a2t2, ②
联立①②两式,代入数据得
a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2。
(2)开始刹车后2 s末的速度为v1=vA+a1t=10 m/s-1×2 m/s=8 m/s
10 s末的速度为v2=vB+a2t′=2 m/s+2×2 m/s=6 m/s。
答案:(1)1 m/s2 2 m/s2 (2)8 m/s 6 m/s