1.某质点做直线运动的位移随时间变化的关系是x=4t+2t2,x与t的单位分别为m和s,则质点的初速度与加速度分别为( )
A.4 m/s与2 m/s2 B.0与4 m/s2
C.4 m/s与4 m/s2 D.4 m/s与0
解析:选C 对比x=4t+2t2和位移公式x=v0t+at2,可知其初速度v0=4 m/s,2=a,则加速度a=4 m/s2.
2.做匀加速直线运动的物体运动时间为t,这段时间内( )
A.初速度越大,它通过的位移越大
B.加速度越大,它通过的位移越大
C.末速度越大,它通过的位移越大
D.它在时刻的速度越大,它通过的位移越大
解析:选D 根据x=v0t+at2得,初速度越大,加速度不一定大,位移不一定大,故A错误;根据x=v0t+at2得,加速度越大,初速度不一定大,位移不一定大,故B错误;根据平均速度推论知,x=t,末速度越大,初速度不一定大,位移不一定大,故C错误;匀加速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度,中间时刻的瞬时速度越大,平均速度越大,根据x= t知,位移一定大,故D正确.
3.(多选)汽车由静止开始做匀加速直线运动,经1 s速度达到3 m/s,则( )
A.在这1 s内汽车的平均速度是3 m/s
B.在这1 s内汽车的平均速度是1.5 m/s
C.在这1 s内汽车通过的位移是3 m
D.汽车的加速度是3 m/s2
解析:选BD 汽车由静止开始做匀加速直线运动,则1 s内的平均速度为== m/s=1.5 m/s,B正确,A错误;1 s内通过的位移为x= t=1.5×1 m=1.5 m,C错误;a== m/s2=3 m/s2,D正确.
4.一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的路旁观测,第一节车厢通过他历时2 s,整列火车通过他历时6 s,则这列火车的车厢有( )
A.3节 B.6节
C.9节 D.12节
解析:选C 设一节车厢的长为L,则L=at,nL=at,将t1=2 s,t2=6 s代入上面两式,解得n=9,选项C正确.
5.一物体做匀变速直线运动,初速度为v0=2 m/s,加速度a=-2 m/s2,则经过2 s后,物体的速度和位移分别为( )
A.-2 m/s,1 m B.2 m/s,-1 m
C.2 m/s,0 D.-2 m/s,0
解析:选D 由v=v0+at得,v=2 m/s+(-2)×2 m/s=-2 m/s,由x=v0t+at2得,x=2×2 m+×(-2)×22 m=0,故选项D正确.
6.(2018·北京市中央民族大学附属中学高一月考)表示甲、乙两运动物体相对同一原点的s-t图象如图所示,下面有关说法中正确的是( )
A.甲和乙都做匀速直线运动
B.甲、乙运动的出发点相同
C.甲、乙运动方向相同
D.甲和乙同时出发
解析:选A 甲、乙两物体的s-t图象都是倾斜直线,表示两物体都做匀速直线运动,A正确;甲从s0处出发,乙从坐标原点处出发,B错误;甲的运动方向与规定的正方向相反,乙运动方向与规定的正方向相同,C错误;甲t=0时刻出发,乙t=t1时刻出发,D错误.
7.(2019·山东烟台高一检测)汽车以大小为24 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后,获得的加速度的大小为6 m/s2,那么刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的路程之比为( )
A.1∶9 B.1∶1
C.1∶3 D.3∶4
解析:选D 汽车以大小为24 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后,获得的加速度的大小为6 m/s2,则a=-6 m/s2,汽车从开始刹车到停止的时间为t==4 s.刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的路程之比等于刹车后2 s内与刹车后4 s内汽车通过的路程之比,即====,故D项正确.
8.(2018·南京市第十二中月考)一个物体做初速度为1 m/s,加速度为2 m/s2的匀加速直线运动,试求:
(1)物体在2 s末和3 s末的速度大小;
(2)物体在第3 s内的位移大小.
解析:设小汽车初速度方向为正方向.
(1)物体在2 s末的速度由v2=v0+at2,
得v2=1+2×2 m/s=5 m/s.
物体在3 s末的速度由v3=v0+at3,
得v3=1+2×3 m/s=7 m/s.
(2)物体在第3 s内的平均速度3== m/s=6 m/s,则物体在第3 s内的位移s=3t,
得s=6×1 m=6 m.
答案:(1)5 m/s 7 m/s (2)6 m
「能力提升练」
9.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1 s内的位移为2 m,则下列说法正确的是( )
A.物体运动的加速度为2 m/s2
B.物体第2 s内的位移为4 m
C.物体在第3 s内的平均速度为8 m/s
D.物体从静止开始通过32 m的位移需要4 s的时间
解析:选D 根据x1=at得,物体运动的加速度a== m/s2=4 m/s2,故A错误;物体在第2 s内的位移x2=at-at=×4×(4-1)m=6 m,故B错误;物体在第3 s内的位移x3=at-at=×4×(9-4)m=10 m,则第3 s内的平均速度为10 m/s,故C错误;物体从静止开始通过32 m的时间t= = s=4 s,故D正确.
10.(多选)(2018·北京市中央民族大学附属中学高一月考)物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第4 s内与第2 s内的位移之差是8 m,则可知( )
A.物体运动的加速度为4 m/s2
B.第2 s内的位移为6 m
C.第2 s末的速度为2 m/s
D.物体在5 s内的平均速度为10 m/s
解析:选ABD 两段时间为相等的时间段,故由推论Δx=aT2可得a===4 m/s2,A正确;第2 s内的位移等于前2 s的位移和前1 s的位移差,有x2=×4×22-×4×12=6 m,B正确;由速度公式v2=at2=4×2=8 m/s,C错误;前5 s内的位移为x5=×4×52=50 m,则前5 s内的平均速度为5===10 m/s,D正确.
11.一质点沿x轴做匀加速直线运动.其位移—时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该质点的加速度大小为2 m/s2
B.该质点在t=1 s时的速度大小为2 m/s
C.该质点在t=0到t=2 s时间内的位移大小为6 m
D.该质点在t=0时速度为零
解析:选D 质点做匀加速直线运动,则x=v0t+at2,由图可知,第1 s内的位移为x1=0-(-2)=2 m,前2 s内的位移为x2=6-(-2)=8 m,则有2=v0+a,8=2v0+2a,解得v0=0,a=4 m/s2,故A、C错误,D正确;该质点在t=1 s时的速度大小为v=at=4×1 m/s=4 m/s,故B错误,故选D.
12.(多选)如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图象,则下列说法正确的是( )
A.甲做变速直线运动,乙做匀速直线运动
B.两物体的初速度都为零
C.在t1时间内两物体平均速度大小相等
D.相遇时,甲的速度大于乙的速度
解析:选ACD 由x-t图象形状可知,甲做变速直线运动,乙做匀速直线运动,乙初速度不为零,A正确,B错误;0~t1时间内,甲、乙的位移相同,平均速度相同,C正确;t1时刻甲、乙相遇,根据x-t图象斜率等于速度大小的特点知,v甲>v乙,D正确.
13.一辆汽车沿平直路面行驶的速度为36 km/h,刹车后获得的加速度的大小为4 m/s2,求:
(1)刹车后3 s末汽车的速度;
(2)从开始刹车至停止,汽车滑行的距离.
解析:汽车刹车后匀减速滑行,其初速度v0=36 km/h=10 m/s,加速度a=-4 m/s2,设刹车后滑行t时间停止,滑行距离为x.
(1)由速度公式vt=v0+at得滑行时间为t== s=2.5 s,
即刹车后经过2.5 s汽车停止,所以3 s末汽车的速度为零.
(2)由位移公式得汽车滑行的距离为x=v0t+at2=10×2.5 m+×(-4)×2.52 m=12.5 m.
答案:(1)0 (2)12.5 m
14.(2019·南京市第十二中月考)某娱乐节目设计了一款在直轨道上运动的“导师战车”,坐在“战车”中的导师按下按钮,“战车”从静止开始先做匀加速运动、后做匀减速运动,冲到学员面前刚好停止.若总位移大小L=10 m,加速和减速过程的加速度大小之比为1∶4,整个过程历时5 s.求:
(1)全程平均速度的大小;
(2)加速过程的时间;
(3)全程最大速度的大小.
解析:(1)全程的平均速度== m/s=2 m/s.
(2)设加速过程的末速度为v,即全程最大的速度,根据a=,则有
加速过程的加速度大小a1=,减速过程的加速度大小a2=.
根据题意有=,总时间t1+t2=5 s,
联立得t1=4 s.
(3)加速过程的位移x1=t1,减速过程的位移x2=t2,
总位移L=x1+x2,
联立得L=(t1+t2)=t,
解得v==4 m/s.
答案:(1)2 m/s (2)4 s (3)4 m/s