人教版高中物理必修一讲义资料,复习补习资料:13匀变速直线运动规律(基础)word版含答案

文档属性

名称 人教版高中物理必修一讲义资料,复习补习资料:13匀变速直线运动规律(基础)word版含答案
格式 zip
文件大小 341.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2019-11-17 13:31:59

图片预览

文档简介

匀变速直线运动的规律
【学习目标】
1、掌握匀变速直线运动的速度公式和位移公式,并能运用。
2、掌握匀变速直线运动的三个重要结论及其应用。
3、掌握并运用匀变速直线运动的重要特点解题。
【要点梳理】
知识点一:匀变速直线运动的速度与时间的关系
(1)匀变速直线运动的速度与时间的关系:
(2)推导:
①根据匀变速直线运动的速度—时间图象是一条倾斜的直线能够得到匀变速直线运动的速度时间关系:
②或者由变形即得到匀变速直线运动的速度与时间的关系式为:
(3)说明:
①此式反映出做匀变速直线运动的物体的瞬时速度v是t的一次函数。
②公式与一段运动过程相对应,式中涉及四个物理量,分别对应着该运动过程的初、末状态及其运动时间。
③、、均为矢量,应用公式计算时,须先规定正方向,凡与正方向相同者都取正值,与正方向相反者取负值。
通常取初速度方向为正方向,此时匀加速直线运动的加速度用表示,匀减速直线运动的加速度用表示。
④若,则:
知识点二:匀变速直线运动的位移与时间的关系
(1)匀变速直线运动的位移与时间的关系为:
(2)推导:
我们知道对于匀速直线运动的位移,其数值上等于速度图线与时间轴之间围成的“长方形”的“面积”,这样速度一时间图线与时间轴所围成的“面积”就有了一定的物理意义,可以用来表示物体运动的“位移”。
对于变速直线运动,此种方法同样适用,运用无限取微逐渐逼近的“极限思想”也可利用速度一时间图线求其位移。如图所示匀变速直线运动在时间t内的位移
注意:速度图象与时间轴之间的“面积”只表示位移的大小。时间轴以上的面积,表示沿正方向的位移;时间轴以下的“面积”表示位移的方向沿负方向.
(3)说明:
①此式反映出做匀变速直线运动的物体的位移如何随时间而变化。
②公式与一段运动过程相对应,式中涉及四个物理量,分别对应着该运动过程的初、末状态及其运动时间。
③、、均为矢量,应用公式计算时,须先规定正方向,凡与正方向相同者都取正值,与正方向相反者取负值。
通常取初速度方向为正方向,此时匀加速直线运动的加速度用表示,匀减速直线运动的加速度用表示。
④若,则:
知识点三:匀变速直线运动的三个推论
(一)变速直线运动的速度位移关系:.
根据匀变速运动的基本公式


消去时间t,得.
即为匀变速直线运动的速度—位移关系.
要点诠释:
①式是由匀变速运动的两个基本关系式推导出来的,因为不含时间,所以若所研究的问题中不涉及时间这个物理量时利用该公式可以很方便, 应优先采用.
②公式中四个矢量、、a、x也要规定统一的正方向.
(二)匀变速直线运动的平均速度计算:
做匀变速直线运动的物体,加速度均为,经初位置时的速度为,经末位置时的速度为,对所研究的一段时间而言
(1)在这段时间内的平均速度:
证明:
将代入
有:
可得:
说明:只适用于匀变速直线运动,其它运动不适用,但适用于一切运动。
(2)分成前一半时间和后一半时间,中间时刻的瞬时速度
证明:如图,设C点为从A到B所用时间一半时的物体的位置,则:
即:做匀变速直线运动的物体,在某段时间的中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度。
(三)在连续相邻的相等的时间(T)内的位移之差为一恒定值,即
  推证:设物体以初速v0、加速度做匀加速直线运动,自计时起时间T内的位移
. ①
在第2个时间T内的位移
. ②
即.
进一步推证可得

②.
③,,
知识点四:初速度为零的匀加速直线运动的几个比例式
要点诠释:
初速度为零的匀加速直线运动是一种特殊的匀变速直线运动,它自己有着特殊的规律,熟知这些规律对我们解决很多运动学问题很有帮助.
设以t=0开始计时,以T为时间单位,则
(1)1T末、2T末、3T末、…瞬时速度之比为v1:v2:v3:…=1:2:3:….
可由vt=at,直接导出
(2)第一个T内,第二个T内,第三个T内,…,第n个T内的位移之比为:x1:x2:x3:xn=1:3:5:…:(2n-1).
推证:由位移公式得,


可见,x1 : x2 : x3 : … : xn=1 : 3 : 5 : … : (2n-1).
即初速为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间内位移的比等于连续奇数的比.
(3)1T内、2T内、3T内、…、位移之比为:,
可由公式直接导出.
(4)通过连续相同的位移所用时间之比

推证:由知,
通过第二段相同位移所用时间

同理:,

则.
知识点五:纸带问题的分析方法
(1)“位移差法”判断运动情况,设时间间隔相等的相邻点之间的位移分别为、、….
①若=0,则物体做匀速直线运动.
②若,则物体做匀变速直线运动.
(2)“逐差法”求加速度,根据(为相邻两计数点的时间间隔),有
,,,
然后取平均值,即

这样使所给数据全部得到利用,以提高准确性.
要点诠释:①如果不用“逐差法”求,而用相邻的值之差计算加速度,再求平均值可得:

比较可知,逐差法将纸带上x1到x6各实验数据都利用了,而后一种方法只用上了和两个实验数据,实验结果只受和两个数据影响,算出的偶然误差较大.
②其实从上式可以看出,逐差法求平均加速度的实质是用 这一大段位移减去 )这一大段位移,那么在处理纸带时,可以测量出这两大段位移代入上式计算加速度,但要注意分母(3T)2而不是3T2.
(3)瞬间速度的求法
在匀变速直线运动中,物体在某段时间t内的平均速度与物体在这段时间的中间时刻时的瞬时速度相同,即.所以,第n个计数点的瞬时速度为:.
(4)“图象法”求加速度,即由,求出多个点的速度,画出图象,直线的斜率即为加速度.
【典型例题】
类型一、匀变速直线运动规律的基本公式
例1、(2019 广州市英豪学校期末考)一质点做匀加速直线运动,初速度为10m/s,加速度为2m/s2.试求该质点:
(1)第5s末的速度;
(2)前5s内的位移.
【答案】(1)20m/s;(2)75m
【解析】(1)由 得
故第5s末的速度为20m/s.
(2)
得.
故前5s内的位移为75m.
【总结升华】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式,以及位移时间公式.
举一反三
【变式1】某市规定:卡车在市区内行驶速度不得超过40 km/h.一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后,经1.5 s停止,量得刹车痕迹s=9 m.,问这车是否违章?
【匀变速直线运动中位移与时间的关系 第10页】
【变式2】矿井里的升降机由静止开始匀加速上升,经过5s速度达到后,又以这个速度匀速上升20s,然后匀减速上升,再经4s停在井口.求矿井的深度.
【答案】98m
类型二、匀变速直线运动公式的灵活运用
例2、一列从车站开出的火车,在平直轨道上做匀加速直线运动,已知这列火车的长度为l,当火车头经过某路标时的速度为,而车尾经过这个路标时的速度为,求:
(1)列车的加速度;
(2)列车中点经过此路标时的速度;
(3)整列火车通过此路标所用的时间t.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】火车的运动情况可以等效成一个质点做匀加速直线运动,某一时刻速度为,前进位移l,速度变为,所求的是经过处的速度.其运动简图如图所示.
(1)由匀变速直线运动的规律得,则火车的加速度为.
(2)火车的前一半通过此路标时,有,
火车的后一半通过此路标时,有,
所以有,故.
(3)火车的平均速度,故所用时间.
【点评】对于不涉及运动时间的匀变速直线运动问题的求解,使用可大大简化解题过程.
举一反三
【变式1】在风平浪静的海面上,有一战斗机要去执行一项紧急飞行任务,而航空母舰的弹射系统出了故障,无法在短时间内修复.已知飞机在跑道上加速时,可能产生的最大加速度为5m/s2,起飞速度为50m/s,跑道长为100 m.经过计算发现在这些条件下飞机根本无法安全起飞.航空母舰不得不在海面上沿起飞方向运动,从而使飞机获得初速度,达到安全起飞的目的,那么航空母舰行驶的速度至少为多大?
【答案】
【解析】若飞机从静止起飞,经过跑道100 m后,速度为.
由.知.
故航空母舰要沿起飞方向运动.
取航空母舰为参考系,,
故航空母舰行驶的速度至少为.
【匀变速直线运动中速度与位移的关系 第5页】
【变式2】某飞机着陆时的速度是216km/h,随后匀减速滑行,加速度的大小是2m/s2。机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来?
【答案】900m

例3、一个做匀加速直线运动的质点,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24 m和64 m,每一个时间间隔为4s,求质点的初速度和加速度.
【答案】a=2.5m/s2,vA=1 m/s
【解析】匀变速直线运动的规律可用多个公式描述,因而选择不同的公式,所对应的解决方法也不相同.
解法一:(基本公式法)
画出运动过程示意图,如图所示,因题目中只涉及位移与时间,故选择位移公式:


将x1=24m、x2=64m、t=4s代入上式解得:a=2.5m/s2,vA=1 m/s.
解法二:(用平均速度公式)
连续的两段时间t内的平均速度分别为:
,.
B点是AC段的中间时刻,则,,

得vA=1 m/s,vC=21 m/s,

解法三:(用法)
由,得.
再由,解得.
【点评】(1)运动学问题的求解一般均有多种解法,进行一题多解训练可以熟练地掌握运动学规律,提高灵活运用知识的能力.从多种解法的对比中进一步明确解题的基本思路和方法,从而提高解题能力.
(2)对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用判别式求解,这种解法往往更简捷.
举一反三 【匀变速直线运动中速度与位移的关系 第13页】
【变式1】例题、跳伞运动员做低空跳伞表演,他从224m的高空离开飞机开始下落,最初未打开降落伞,自由下落一段距离打开降落伞,运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地的速度不得超过5m/s(g=10m/s2).求:运动员打开降落伞时,离地面的高度至少为多少?
【答案】99m
例4.汽车自O点由静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,途中5s时间内依次经过P、Q两根电线杆。已知P、Q相距50 m,车经过Q点时的速率为15 m/s,则
(1)汽车经过P时的速率是多少?
(2)汽车的加速度为多少?
(3)O、P两点间距离为多少?
思路点拨:根据题意已知匀变速直线运动的位移x和时间t,可确定初速v0与加速度a的关系,已知末速度v和时间t,可确定初速v0与加速度a的关系,联立两式问题即可求解。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】分析物理过程,画草图。
解法一:
根据有:
根据有:
联立两式解得

由得
所以
解法二:
若要求加速度,根据其定义式,只要知道两点速度及两点间的运动时间即可,题中已知两点位移和时间,那么就可知平均速度,而平均速度值与中间时刻的瞬时速度相等,于是可知从P点运动2.5s时刻的瞬时速度,用加速度定义式可求a。
PQ全程5s内的平均速度
PQ中间2.5s的瞬时速度
加速度
根据有:
解得
由得
所以
总结升华:(1)在解决运动学问题时,要认真分析物理过程,练习画过程草图确定已知量和未知量,关键是求加速度,然后确定解决方案,根据运动规律求解。(2) 匀变速直线运动的规律可用多个公式描述,选择不同的公式所对应的解法也不同。对于具体问题要具体分析,方法运用恰当能使解题步骤简化,起到事半功倍之效。
举一反三 【变式1】某物体做初速度为2m/s的匀加速直线运动,第4s内的位移是16m,求物体的加速度。
思路点拨:已知初速度和第4s内的位移,可以把第4s内的位移与前4s内的位移和前3s内的位移联系起来。
解析:分析物理过程,画草图。
解法一:
取物体运动的方向为正方向,设物体加速度的大小为a,其方向应与运动方向相同。
在0—3s时间内,物体的位移为:
在0—4s时间内,物体的位移为:
物体在第4s内的位移为:
解得:,加速度方向与运动方向相同
解法二:
已知第4s内的位移,可以求第4s内的平均速度,利用推论,可以求得在3.5秒末的速度,则根据公式可以求加速度。
第4s内的平均速度:
3.5秒末的速度:
加速度为:
总结升华:①一定要正确分析运动的过程,包括运动过程的初态、末态和运动时间; ②通常把第n秒内的位移与前n秒内和前n-1秒内的位移联系起来。③若已知时间和在这段时间内物体的位移,很快可得到这段时间内的平均速度,这时通常利用推论把平均速度转化为瞬时速度。
【变式2】一汽车做匀加速直线运动,先后经过A、B、C三点,AB=1.6m,BC=3.6m,由A到B、由B到C所用时间均为1s,求汽车的加速度和它经过A、B、C各点的速度。
解析:(1)汽车通过AB段的平均速度等于通过AB段中间时刻的瞬时速度:

通过BC段的平均速度等于通过BC段中间时刻的瞬时速度:
则汽车加速度
另解:利用推论也可求加速度,有:
(2)利用速度公式有:
总结升华:匀变速直线运动的规律可用多个公式描述,因而选择不同的公式,所对应的解法也不同。对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔问题,就优先考虑用Δx=aT2求解。
类型三、初速度为零的匀加速直线运动的几个比例式的应用 例5、一滑块自静止开始从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6 m/s,试求:(1)第4s末的速度;(2)运动后7s内的位移;(3)第5s内的位移.
【答案】(1)(2)(3) 5.4m
【解析】物体的初速度v0=0,且加速度恒定,可用推论求解.
(1)因为v0=0,所以,即,
故v4:v5=4:5.
第4s末的速度.
(2)因为v0=0,v5=6m/s,则加速度,
所以7s内的位移.
(3)由

第5秒内的位移是5.4m.
举一反三 【变式1】一物体沿斜面顶端由静止开始做匀加速直线运动,最初3 s内的位移为,最后3s内的位移为,已知;,求斜面的总长.
【答案】 12.5m
【解析】由题意知,物体做初速度等于零的匀加速直线运动,相等的时间间隔为3s.由题意知,,解得,.
由于连续相等时间内位移的比为1:3:5:…:(2n-1),
故,可知,解得.
又因为,所以斜面总长:.
总结升华:切忌认为物体沿斜面运动了6s,本题中前3s的后一段时间与后3 s的前一段时间是重合的.
【变式2】一列火车从静止开始做匀加速直线运动,某观察者站在第一节车厢前端旁的站台上观察,他测得第一节车厢通过他历时10s,全部列车通过他历时30s,设每节车厢的长度相等,则这列火车共有几节车厢?
解析:
解法一:
设每节车厢的长度为。根据匀变速直线运动的位移公式有:
两式联立解得
即这列火车共有9节车厢。
解法二:
根据初速度为零的匀加速直线运动的推论:第1个T、第2个T、……、第n个T内的位移之比知:
第一个10s内有1节车厢通过,则第二个10s内有3节车厢通过,第三个10s内有5节车厢通过,
所以这列火车共有1+3+5=9节车厢。
总结升华:利用初速度为零做匀加速直线运动的规律解题,可使得问题变得简单,解起来快捷。
类型四、纸带问题的处理
例6、在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源的频率为50 Hz.如图所示为小车带动的纸带上记录的一些点,在每相邻的两点之间都有四个点未画出.按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点,用刻度尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示.
(1)小车做什么运动?
(2)若小车做匀变速直线运动,那么当打第3个计数点时小车的速度为多少?小车的加速度为多少?
【答案】(1) 小车做匀减速直线运动 (2)
【解析】(1)T=0.02s,相邻计数点的时间间隔t=5T=0.1s,设相邻计数点间的位移分别为x1、x2、x3、x4、x5,可得:x1=8.78cm,x2=7.30cm,x3=5.79cm,x4=4.29cm,x5=2.78cm,x2-x1=-1.48 cm,x3-x2=-1.51cm,x4-x3=-1.50cm,x5-x4=-1.51cm,在误差允许范围内,x2-x1=x3-x2=x4-x3=x5-x4,所以小车做匀减速直线运动.
(2).
加速度,
负号表示加速度方向与初速度方向相反.
总结升华:用逐差法求加速度,碰到奇数个位移,如本题中只有x1至x3五个位移,就去掉中间的一个位移而求解.
举一反三 【变式】(2019 韶关市南雄中学期末考)在利用电火花打点计时器做“研究匀变速直线运动”实验时,下列有关的说法正确的是( )
A.
打点计时器是一种计时仪器,只能在纸带上记录时间
B.
电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电
C.
打点计时器在纸带上打的点迹越密,说明物体运动的越快
D.
打点计时器是一种计时仪器,能在纸带上记录时间和位移
【答案】BD
【解析】A、打点计时器是一种计时仪器,能在纸带上记录时间,也能利用刻度尺直接测量两点之间的距离,所以能在纸带上记录时间和位移,故A错误,D正确;
B、电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电,故B正确;
C、打点计时器在纸带上打的点迹越密,相邻的计时点的时间间隔相等,说明物体运动的越慢,故C错误;
故选:BD.
例7、 (2019 临安市校级月考)一个小球沿斜面向下运动,用每隔 s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如图所示,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为 s,测得小球在几个连续相等时间内位移数据见表:
x1/cm
x2/cm
x3/cm
x4/cm
8.20
9.30
10.40
11.50
(1)小球在相邻的相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”),小球运动的性质属________直线运动.
(2)甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下:
甲同学:a1=(x2-x1)/T2,a2=(x3-x2)/T2,
a3=(x4-x3)/T2,=(a1+a2+a3)/3
乙同学:a1=(x3-x1)/(2T2),a2=(x4-x2)/(2T2),
=(a1+a2)/2
你认为甲、乙两位同学中计算方法更准确的是________,加速度值为________.
【答案】(1)相等 匀加速 (2)乙 1.10 m/s2
【解析】(1)x2-x1=9.30 cm-8.20 cm=1.10 cm;
x3-x2=10.40 cm-9.30 cm=1.10 cm;
x4-x3=11.50 cm-10.40 cm=1.10 cm.
由以上可以得出,小球在相邻的相等时间内的位移差相等,即Δx=K(恒量),所以小球的运动性质属匀加速直线运动.
(2)用逐差法求加速度可以减少实验误差,故乙同学计算方法更准确.
a1==1.10 m/s2;
a2==1.10 m/s2;
=(a1+a2)/2=1.10 m/s2.
【总结升华】正确解答本题需要掌握:在匀速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数;熟练应用逐差法求物体的加速度,再由速度和位移关系可求得最后一点的速度。
【巩固练习】
一、选择题:
1、(2019 韶关市南雄中学期末考)短跑运动员在60米竞赛中,测得他在2s末的速度为6.0m/s,8s末到达终点的速度为10.0m/s,则他在全程中的平均速度为( )
A.
6.0m/s
B.
7.5 m/s
C.
8.0 m/s
D.
10.0m/s
2.一物体由静止开始做匀变速直线运动,在t内通过位移x,则它从出发开始通过所用的时间为( )
A. B. C. D.
3.做匀减速直线运动的物体经4s后停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s的位移是( )
A.3.5m B.2m C.1m D.0
4、(2019 韶关市南雄中学期末考)一枚火箭由地面竖直向上发射,其S﹣t图象如图所示,由图象可知( )
A.
0﹣t1时间内火箭的速度大于t1﹣t2时间内火箭的速度
B.
在0﹣t2时间内火箭匀速上升,t2﹣t3时间内火箭匀减速下落
C.
t1时刻火箭速度最大
D.
t3时刻火箭刚好回到地面
5.一物体做加速度为a的匀变速直线运动,初速度为v0.经过一段时间后,物体的速度为2v0.在这段时间内,物体通过的路程是 ( )
A. B. C. D.
6一汽车以20m/s的速度在平直路面匀速行驶.由于前方出现危险情况,汽车必须紧急刹车.刹车时汽车加速度的大小为10m/s2.刹车后汽车滑行的距离是 ( )
A.40m B.20m C.10m D.5m
7.体从某一高度自由下落,第1 s内就通过了全程的一半,物体还要下落多少时间才会落地( )
A.1 s B.1.5 s
C. D.
8.体的初速度为v0,以加速度a做匀加速直线运动,如果要它的速度增加到初速度的n倍,则物体的位移是 ( )
A.? B.
C. D.
9、(2019 南通市启东中学月考)如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s和2 s,关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是( )

A.关卡2 B.关卡3 C.关卡4 D.关卡5
10.高处释放一粒小石子,经过1 s从同一地点释放另一小石子,则它们落地之前,两石子之间的距离将( )
A.保持不变 B.不断变大
C.不断减小 D.有时增大有时减小
二、填空题:
1.由静止开始运动的物体,3s与5s末速度之比为________,前3s与5s内位移之比为________,第3s内与第5s内位移之比为________.
2.做匀减速直线运动到静止的质点,在最后三个连续相等的运动时间内通过的位移之比是________,在最后三个连续相等的位移内所用的时间之比是________.
3.如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时问间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm,则A点处瞬间速度大小是________m/s,小车运动的加速度计算表达式为________,加速度的大小是________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)
三、计算题:
1、(2019 韶关市南雄中学期末考)汽车正以15m/s的速度行驶,驾驶员突然发现前方有障碍,便立即刹车.假设汽车刹车后做加速度大小为6m/s2的匀减速运动.求
(1)汽车刹车后能运动多长时间?
(2)汽车刹车后4秒内汽车滑行的距离是多少?
2.一辆汽车正在以15m/s的速度行驶,在前方20m处突然亮起红灯,司机立即刹车,刹车过程中汽车的加速度的大小是6.0m/s2.问:汽车是否会因闯红灯而违章?
3、(2019 名校联盟期中考试联考)一物体在水平面上由位置A从静止开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动,经时间t到达位置B,此时速度大小为v1,到达位置B后立即做加速度大小为a2,方向与a1相反的匀变速运动,再经时间2t又回到位置A,此时速度大小为v2,求v1与v2的比值以及a1与a2的比值。
4.一滑块自静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s,试求
(1)第4s末的速度;
(2)运动后7s内的位移;
(3)第3s内的位移.
【答案与解析】
一、选择题:
1、B
解析:运动员所经过的位移为200m,所用时间为25s;故平均速度;选项ACD错误,B正确.
2.B
解析:初速度为零的匀加速直线运动的位移,所以,即,当位移x为原来的四分之一时,时间t为原来的二分之一,所以只有B正确.
3.B
解析:物体做匀减速直线运动至停止,可以把这个过程看做初速度为零的匀加速直线运动,那么相等时间内的位移之比为1:3:5:7.所以由得,所求位移.
4、D
解析:A、图象的斜率表示该时刻的速度,根据图象可知0﹣t1时间内火箭的速度小于t1﹣t2时间内火箭的速度,故A错误;
B、在0﹣t2时间内火箭处于上升阶段,但是速度不等,不是匀速上升,故B错误;
C、图象的斜率表示该时刻的速度,根据图象可知,t2﹣t3时间内速度最大,故C错误;
D、t3时刻火箭位移为零,刚好回到地面,故D正确.
故选:D
5.B
解析:由公式得,
6.B
解析:汽车的末速度为零,由公式得,
7. D
解析:相邻两端位移所用时间比值为,所以D正确。
8. A
9、C
解析:根据v=at可得,2=2×t1,所以加速的时间为t1=1 s,加速的位移为,到达关卡2的时间为,所以可以通过关卡2继续运动,到达关卡3的时间为,此时关卡3也是放行的,可以通过,到达关卡4的总时间为1+3.5+4+4=12.5 s,关卡放行和关闭的时间分别为5 s和2 s,此时关卡4是关闭的,所以最先挡住他前进的是关卡4,所以C正确。故选C。
10. B
解析:1秒后,前个石子的速度为(取),所以,两石子的位移随时间变化关系分别为:,,两者的位移差,所以距离逐渐增大。
二、填空题:
1.3:5 9:25 5:9
解析:由初速度为零的匀加速直线运动的规律知,第1s末、第2s末、第3s末、…、第n s末的速度之比为1:2:3:…:n,第1s、第2s、第3s、…、第n s的位移之比为1:3:5:…:(2n-1).所以第3s末与第5s末的速度之比为3:5.前3s内与前5s内的位移之比为32:52=9:25,第3s内与第5s内的位移之比为5:9.
2.5:3:1
解析:这一质点的运动可以看成初速度为零的匀加速直线运动的逆过程.设最初三个连续相等的时间为t,加速度为a,则每段时间的位移分别为,,,所以位移之比为x1:x2:x3=1:3:5.设最初三个连续相等的位移为L,加速度为a,则每段位移所用时间
,,,所以时间之比为t1:t2:t3=,再逆回去,所求的位移之比为5:3:1,时间之比为.
3.0.86 0.64
解析:A点处瞬间速度大小,由逐差法求小车运动的加速度,则,代入数据得a=0.64m/s2.
三、计算题:
1、答案:见解析
解析:(1)汽车速度减为零的时间为:
(2)4s>2.5s,即2.5s后汽车处于静止状态
所以4s内位移也即2.5s内位移,滑行距离为

代入数据解得:S=18.75m.
2.不会
解析:汽车的末速度为零,由公式得,
所以,汽车是不会因闯红灯而违章。
3、
解析:以AB方向为正方向,由平均速度与位移关系得:

得3v1=2v2 即
由加速度的定义,有,所以。
4.4.8m/s 29.4m 3.0m
解析:物体做初速度为零的匀加速直线运动.
(1)由知,故v4:v5=4:5,所以第4s末的速度为.
(2)前5s内的位移为.
由知,故x7:x5=72:52,所以7s内的位移为

(3)物体的加速度为.故第1s内的位移.
由x1:x3=1:5知,第3s内的位移为
x3=5x1×0.6m=3.0 m.