(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
1.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a-t图象是一条倾斜的直线
D.匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线
【答案】 D
2.如下图所示的4个图象中,表示物体做匀加速直线运动的图象是( )
【答案】 AD
3.甲、乙两个物体沿同一直线向同—方向运动时,取物体的初速度方向为正方向,甲的加速度恒为2 m/s2,乙的加速度恒为-3 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.两物体都做匀加速直线运动,乙的速度变化快
B.甲做匀加速直线运动,它的速度变化快
C.乙做匀减速直线运动,它的速度变化率大
D.甲的加速度比乙的加速度大
【解析】 该题主要考查了加速度a的方向与初速度的方向之间的关系,即当a的方向与v0方向相同时,物体一定做加速直线运动,若a一定,则为匀加速直线运动;当a的方向与v0的方向相反时,物体一定做减速直线运动.若a一定,则为匀减速直线运动.还考查了加速度的物理意义,正负号的表示,及速度变化率的意义,是一个知识点比较综合的题.
【答案】 C
4.某物体运动的速度—时间图象如右图所示,则物体做( )
A.往复运动
B.匀变速直线运动
C.朝某一方向的直线运动
D.不能确定
【答案】 C
5.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则( )
A.汽车的速度也减小
B.汽车的速度仍在增加
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
【解析】 因为汽车的加速度方向与速度方向一致,所以汽车做加速运动,当加速度减小时,其速度虽然增加得慢了,但仍然在增加,故A错误,B正确;当加速减小到零时,速度不再增加,达到最大,故C错误,D正确.
【答案】 BD
6.一辆匀加速行驶的汽车,经过路旁的两根电线杆共用5 s时间,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第二根电线杆时的速度是15 m/s,则汽车经过第一根电线杆的速度为( )
A.2 m/s B.10 m/s
C.2.5 m/s D.5 m/s
【答案】 D
7.如下图所示,用闪光照相的方法记录某同学的运动情况,若规定向右的方向为正方向,则下列图象能大体描述该同学运动情况的是( )
【解析】 由题图可以看出,该同学在相等时间内的位移先变小后变大,所以其速度先减小后增大,又因向右为正方向,所以A正确.
【答案】 A
8.甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图象分别如右图中的a和b所示.在t1时刻( )
A.它们的运动方向相同
B.它们的运动方向相反
C.甲的速度比乙的速度大
D.乙的速度比甲的速度大
【解析】 甲、乙两物体的速度方向都与选定的正方向相同,A正确,B错误;在t1时刻,乙物体的速度大,D正确,C错误.
【答案】 AD
9.跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自由下落,运动一段时间后打开降落伞,打开伞后运动员以5 m/s2的加速度匀减速下降,则在运动员减速下降的任意一秒内( )
A.这一秒末的速度比前一秒初的速度小 5m/s
B.这一秒末的速度是前一秒末的速度的0.2倍
C.这一秒末的速度比前一秒末的速度小5 m/s
D.这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m/s
【解析】 根据加速度的定义式:a==,Δv=aΔt,这一秒末的速度比前一秒初的速度的变化Δv1=aΔt=5·Δt,且这一秒末与前一秒初的时间间隔为2 s,所以Δv1=5×2 m/s=10 m/s,故选项A、B错误,选项D正确.又因为这一秒末与前一秒末的时间间隔为1 s,因此选项C也正确.故选C、D.在解决本题时,一定要注意时间和时刻的区别,特别是要准确把握时间段代表的时间区域.加速度与初速度的关系为a=,vt=v0+at,故vt与v0不是正比例函数,不存在B选项中的倍数关系.
【答案】 CD
10.
如右图所示是某质点的v-t图象,则( )
A.前2 s物体做匀加速运动,后3 s物体做匀减速运动
B.2~5 s内物体静止
C.前2 s和后3 s内速度的增量均为 5 m/s
D.前2 s的加速度是2.5 m/s2,后3 s的加速度是- m/s2
【解析】 前2 s物体做匀加速运动,加速度a1= m/s2=2.5 m/s2,2~5 s内物体做匀速运动,v=5 m/s,后3 s物体做匀减速运动,加速度a= m/s2=-m/s2,速度的变化量前2 s和后3 s分别为5 m/s和-5 m/s,故A、D正确,B、C错误.
【答案】 AD
11.汽车以54 km/h的速度匀速行驶.
(1)若汽车以0.5 m/s2的加速度加速,则10 s后速度能达到多少?
(2)若汽车以3 m/s2的加速度减速刹车,则10 s后速度为多少?
【解析】 (1)初速度v0=54 km/h=15 m/s,
加速度a=0.5 m/s2,时间t=10 s.
10 s后的速度为v=v0+at=(15+0.5×10)m/s=20 m/s.
(2)汽车从刹车到速度为零所用的时间
t==s=5 s<10 s
所以10 s后汽车已经刹车完毕,则10 s后汽车速度为零.
【答案】 (1)20 m/s (2)零
12.卡车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2 m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即停止刹车,并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了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.
【解析】 (1)
卡车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如右图所示,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,用时间t2到达C点,则vB=2 m/s,vC=10 m/s,且t2=t1,t1+t2=12 s,可得t1=8 s,t2=4 s.
由v=v0+at得,在AB段,vB=vA+a1t1①
在BC段,vC=vB+a2t2②
联立①②两式并代入数据解得:
a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2.
(2)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×(10-8)m/s=6 m/s.
【答案】 (1)1 m/s2 2 m/s2 (2)8 m/s 6 m/s1.已知一运动物体的初速度v0=5 m/s,加速度a=-3 m/s2它表示( )
A.物体的加速度方向与速度方向相同,而物体的速度在减小
B.物体的加速度方向与速度方向相同,而物体的速度在增大
C.物体的加速度方向与速度方向相反,而物体的速度在减小
D.物体的加速度方向与速度方向相反,而物体的速度在增大
【解析】 物体的初速度方向为正方向,其加速度为负表示加速度的方向与速度方向相反,物体做匀减速直线运动,其速度在均匀减小.
【答案】 C
2.一辆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( )
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】 汽车的加速度方向与速度方向相同,所以一定是加速运动.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运动.
【答案】 ABC
3.一辆车由静止开始做匀加速直线运动,在第8 s末开始刹车,经4 s停下来,汽车刹车过程也在做匀变速运动,那么前后两段加速度的大小之比是( )
A.1∶4 B.1∶2
C.2∶1 D.4∶1
【答案】 B
4.(2010年豫南七校联考)物体
运动的v-t图象如右图所示,设向右为正,下列关于前4 s内物体运动情况的判断,下列说法正确的是( )
A.物体始终向右运动
B.物体先向右运动,第2 s末开始向左运动
C.第3 s末物体在出发点的左侧
D.第2 s末物体距出发点最远
【解析】 速度的正、负表示物体运动方向,故前2 s物体向右运动,后2 s向左运动,A错,B对.由于前2 s物体一直向右运动,离出发点越来越远,第2 s末开始又向左运动,逐渐靠近出发点,故第2 s末物体离出发点最远,D对.物体在4 s末回到出发点,故3 s末物体在出发点右侧,C错.
【答案】 BD
5.质点从静止开始做匀加速直线运动,经4 s后速度达到20 m/s,然后匀速运动了10 s,接着经4 s匀减速运动后静止.求:
(1)质点在加速运动阶段的加速度为多大?
(2)质点在16 s末的速度为多大?
【解析】 (1)设加速阶段的加速度为a1,则
v1=a1t1
a1=v1/t1= m/s2=5 m/s2
(2)设减速运动阶段的加速度为a2,
由v2=v1+a2t2
其中v2=0,v1=20 m/s
所以a2== m/s2=-5 m/s2
当t=16 s时,质点已减速运动了t3=2 s,此时质点的速度为v3=v1+a2t3=20 m/s-5×2 m/s=10 m/s.
【答案】 (1)5 m/s2 (2)10 m/s(共26张PPT)
2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.了解匀变速直线运动的概念和特点,知道其两种运动类型.
2.知道匀变速直线运动速度—时间图象的特征.
3.理解匀变速直线运动的速度与时间的关系,会根据速度与时间的关系式进行相关计算.
一、匀变速直线运动
1.定义:沿着一条直线,且 恒定不变的运动.
2.分类:
(1)匀加速直线运动是物体的速度随着时间均匀增加的直线运动.
(2)匀减速直线运动是物体的速度随着时间均匀减小的直线运动.
加速度
3.直线运动的v-t图象.
(1)匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线,如右上图所示.
(2)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,如右图所示a表示匀加速直线运动 ,b表示匀减速直线运动.
(3)v-t图线的倾斜程度,即图线斜率等于物体的加速度.
【思考】
一个做直线运动的物体的v-t图象如右图所示,在t1时刻物体的加速度为零吗?
【提示】 由图象可以看出,物体做匀变速直线运动,其加速度在任意时刻都是不变的,在t1时刻的速度为零,但此时的速度是变化的,所以t1时刻的加速度不为零.
二、速度与时间的关系式
1.速度公式v= .
2.对公式的理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v,就等于物体在开始时刻的 ,再加上在整个过程中速度的 .
v0+at
速度v0
变化量
一、对速度与时间关系式的理解
1.公式v=v0+at中各符号的含义
(1)v0、v分别表示物体的初、末速度.
(2)a为物体的加速度,且a为恒量.
2.公式的矢量性
(1)公式中的v0、v、a为矢量,应用公式解题时,一般取v0的方向为正方向,a、v与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值.
(2)a与v0同向时物体做匀加速运动,a与v0方向相反时,物体做匀减速直线运动.
3.公式的适用条件
公式v=v0+at只适用于匀变速直线运动.
4.公式v=v0+at的特殊形式
(1)当a=0时,v=v0(匀速直线运动)
(2)当v0=0时,v=at(由静止开始的匀加速直线运动).
(1)v=v0+at是匀变速直线运动速度公式的一般表示形式,只要知道初速度v0和加速度a,就可以计算出各个时刻的瞬时速度.
(2)对于做匀减速直线运动的物体,应注意物体速度减为零之后能否加速返回,若不能返回,应注意题中所给时间与物体所能运动的最长时间t=的关系.
1.有两个做匀变速直线运动的质点,下列说法正确的是( )
A.经过相同的时间,速度大的质点加速度必定大
B.若初速度相同,速度变化大的质点加速度必定大
C.若加速度相同,初速度大的质点的末速度一定大
D.相同时间里,加速度大的质点速度变化必定大
【解析】 由匀变速直线运动的加速度定义式a==知,相同时间内Δv大a就大,若t不等,v0大或v大,其加速度a不一定大.
【答案】 D
二、匀速直线运动的v-t图象和匀变速直线运动的v-t图象
1.匀速直线运动的速度—时间图象
做匀速直线运动物体的速度—时间图象是一条平行于时间轴的直线,如右图所示,它反映出速度的值不随时间改变的特点.根据图象不仅可以直观地看出速度的大小及方向不变的特点,而且可以根据某段时间内图线与时间轴所围成的矩形“面积”求出位移.由于两坐标轴分别表示速度和时间,因此它们乘积的物理意义是位移,而在图象中是以“面积”的形式表现出来的.
2.匀变速直线运动的速度—时间图象
(1)如右图所示,匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,直线a反映了速度随时间均匀增加,即是匀加速直线运动的图象;直线b反映了速度随时间均匀减小,即是匀减速直线运动的图象.
(2)从v-t图象中可以获取:
①某时刻的瞬时速度.
②某段时间内的速度变化量.
③加速度的大小.
④位移的大小.
(1)同一形状的图象在不同的图象中所表示的含义是不相同的,所以在处理习题时,一定要先看清是x-t图象还是v-t图象.
(2)在分析图象时,还要搞清图象的斜率,截距的含义以及图线所代表的运动规律等.
(3)x-t,v-t图象描述的都是直线运动.
2.如下图是四个物体分别做直线运动的v-t图象,其中做匀变速直线运动的是( )
【解析】
【答案】 BC
〔说一说〕
如右图所示是一个物体运动的v-t图象.它的速度怎样变化?在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗?物体在做匀加速运动吗?
【点拨】 匀变速直线运动在任意相等的时间内速度的变化都相等,速度均匀变化.图中显示出其速度在增加,在相等的时间间隔内,速度的变化量不相等,则物体的运动不是匀加速运动,是加速度在减小的变加速直线运动.
一 质点从静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,经5 s后做匀速直线运动,匀速直线运动的时间为4 s,最后2 s时间内质点做匀减速直线运动直到静止,则质点匀速直线运动时的速度是多大?匀减速直线运动时的加速度多大?
【解析】 质点的运动过程包括加速—匀速—减速三个阶段,画出运动过程的示意图如下图所示,图中AB段为加速,BC段为匀速,CD段为减速,匀速运动的速度既为AB段的末速度,也为CD段的初速度.
(1)因为v、v0、a都是矢量,在直线运动中这些矢量只可能有两个方向,所以如果选定该直线的一个方向为正方向,则凡与规定正方向相同的矢量在公式中取正值,与规定正方向相反的矢量取负值.
(2)应用:该公式中有四个物理量,知道任意三个便能确定第四个,是常用的匀变速直线运动的基本公式.
(3)特别指出:当v0=0(即从静止开始加速)时,公式变成为v=at,瞬时速度和时间成正比.
【答案】 26 m/s
1-1:物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5 m/s,经3 s到达B点时的速度为14 m/s,再经过4 s到达C点,则它到达C点时的速度为多大?
如右图所示,请回答:
(1)图线①②分别表示物体做什么运动?
(2)①物体3 s内速度的改变量是多少,方向与速度方向有什么关系?
(3)②物体5 s内速度的改变量是多少?方向与其速度方向有何关系?
(4)①②物体的运动加速度分别为多少?方向如何?
(5)两图象的交点A的意义.
物体各时刻的速度可以由图象直接读出,其加速度可以由图象中图线的斜率求得,注意图线与图线及图线与坐标轴的交点的含义.
2-1:
质点做直线运动的v-t图象如右图所示,则( )
A.在前4 s内质点做匀变速直线运动
B.在1~3 s内质点做匀变速直线运动
C.3 s末质点的速度大小为5 m/s,方向与规定的正方向相反
D.2~3 s内与3~4 s内质点的速度方向相反
【解析】 由图象知,前4 s内质点做变加速运动,它的加速度发生变化,故A项不正确;1~3 s内质点加速度不变,故B项正确;3 s末质点的速度为-5 m/s,故C项正确;2~4 s内质点的速度一直为负,故D项不正确.
【答案】 BC
在匀变速直线运动中,有一类比较特殊的问题,那就是“刹车型”问题,很多同学容易把“刹车型”问题统一看做匀减速直线运动问题,从而掉入命题者设置的陷阱中,请仔细分析以下问题.
汽车在平直的公路上以20 m/s的速度匀速行驶,前面有情况需紧急刹车,刹车的加速度大小是8 m/s2,刹车后可视为匀减速直线运动,求刹车3 s后汽车的速度.
【思路点拨】 物体做匀减速运动时,必须考虑减速到0所用的时间,不能直接用公式v=v0+at,因为可能不需要这么长时间汽车就停下来了.
【解析】 汽车的初速度为:v0=20 m/s,设v0方向为正,汽车做匀减速直线运动,则加速度为:a=-8 m/s2.刹车3 s后的末速度为:v=v0+at=20 m/s+(-8)×3 m/s=-4 m/s.v<0和v0
方向相反,表明汽车的速度减为零后又向相反的方向做加速运动,这是不符合实际的,汽车在3 s末时刻前速度已减为零停下,刹车3 s后汽车的速度应为零.也可这样理解:由v=v0+at,得t== s=2.5 s,汽车在2.5 s末速度减为零而停下,3 s后汽车的速度为零.
【答案】 刹车3 s后汽车的速度为零
随堂演练
点击进入链接
达标训练
点击进入链接