2019高考物理大一輪復習 第1章 第1講 運動的描述 課時作業(yè)(含解析)
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1、第1講 運動的描述 ◎基礎鞏固練 1.在考察下列運動員的比賽成績時,可將運動員看做質點的是( ) 解析: 馬拉松賽跑測量的是運動員跑完全程的時間,與運動員的形狀和大小無關;跳水、擊劍、體操比賽時,要看運動員的肢體動作,所以不能看成質點。 答案: A 2. (多選)2016年11月,第十一屆中國國際航空航天博覽會在廣東珠海如期舉行,博覽會還迎來了英國皇家空軍”紅箭”特技飛行表演隊的中國航展首秀,如圖所示。下列關于”紅箭”特技飛行表演的說法正確的是( ) A.地面上的人看到飛機飛過,是以地面為參考系 B.飛行員看到觀禮臺向后掠過,是以飛機為參考系 C.以編隊中某一飛機
2、為參考系,其他飛機是靜止的 D.以編隊中某一飛機為參考系,其他飛機是運動的 解析: 地面上的人看到飛機飛過,是以地面為參考系,飛行員看到觀禮臺向后掠過,是以飛機為參考系觀察的結果,A、B選項正確;因9架表演機保持隊形飛行,速度相同,故無論以編隊中的哪一架飛機為參考系,其他飛機都是靜止的,故C正確,D錯誤。 答案: ABC 3.下列關于速度的說法中,屬于瞬時速度的是( ) A.列車從北京到哈爾濱的運行速度是160 km/h B.臺風中心以25 km/h的速度向海岸移動 C.人步行的速度大約是5 m/s D.子彈以500 m/s的速度飛出槍口 解析: 列車從北京到哈爾濱是一個過
3、程,對應的運行速度是平均速度,故A錯誤;臺風中心以25 km/h的速度向海岸移動,是平均速度,故B錯誤;人步行的速度大約是5 m/s,是平均速度,故C錯誤;子彈以500 m/s的速度飛出槍口,是飛出槍口時刻的速度,是瞬時速度,故D正確。 答案: D 4. (2018·金華模擬)北京時間2016年8月6日早上7:00,第31屆奧林匹克運動會在巴西里約熱內盧拉開帷幕。第3天,中國選手孫楊以1分44秒的成績獲得男子200 m自由泳比賽冠軍(國際標準游泳池長50 m)。下列說法正確的是( ) A.“1分44秒”指的是時間間隔 B.孫楊200 m自由泳的平均速度為1.92 m/s C.
4、在研究孫楊技術動作時,可以把孫楊看成質點 D.在游泳過程中,以游泳池里的水為參考系,孫楊是靜止的 解析: “1分44秒”是孫楊游泳全程的時間,指的是時間間隔,選項A正確;孫楊200 m自由泳的位移為零,故平均速度為零,選項B錯誤;在研究孫楊的技術動作時,不能把孫楊看成質點,否則將無動作可言,選項C錯誤;以游泳池里的水為參考系,孫楊相對水的位置在發(fā)生變化,故孫楊是運動的,選項D錯誤。 答案: A 5.校運會400 m比賽中,終點在同一直線上,但起點不在同一直線上(如圖所示)。關于這樣的做法,下列說法正確的是( ) A.這樣做目的是為了使參加比賽的同學位移大小相同 B.這樣做目的
5、是為了使參加比賽的同學路程大小相同 C.這樣做目的是為了使參加比賽的同學所用時間相同 D.這樣做其實是不公平的,明顯對外側跑道的同學有利 解析: 校運會400 m比賽,其跑道是彎的,為了保證參賽同學的路程均為400 m,終點在同一直線上,起點則不在同一直線上,故B正確。 答案: B 6.(多選)關于速度和加速度,下列說法正確的是( ) A.速度變化量越大,加速度就越大 B.速度變化越快,加速度越大 C.加速度保持不變,速度方向可能改變 D.加速度大小不斷變小,速度大小也一定不斷變小 解析: 由于加速度的方向始終與速度方向相同,質點速度逐漸增大,當加速度減小到零時,速度達到
6、最大值,選項A錯誤,選項B正確;位移逐漸增大,當加速度減小到零時,速度不再變化,位移將隨時間繼續(xù)增大,選項C、D錯誤。 答案: B 7. (多選)一質點沿一邊長為2 m的正方形軌道運動,每秒鐘勻速移動1 m,初始位置在bc邊的中點A,由b向c運動,如圖所示,A、B、C、D分別是bc、cd、da、ab邊的中點,則下列說法正確的是( ) A.第2 s末的瞬時速度是1 m/s B.前2 s內的平均速度為 m/s C.前4 s內的平均速率為0.5 m/s D.前2 s內的平均速度為2 m/s 解析: 由題意可知,質點做勻速運動的速度大小為1 m/s,A正確;質點第2 s末到達B點
7、,前2 s內的位移大小為xAB= m,故前2 s內的平均速度vAB= m/s,B正確,D錯誤;因質點運動速度大小不變,故前4 s內的平均速率為1 m/s,C錯誤。 答案: AB 8.汽車以72 km/h的初速度做直線運動,加速度為-5 m/s2。下列說法中正確的是( ) A.汽車做勻加速直線運動 B.汽車做勻減速直線運動 C.汽車的速度每秒增加5 m/s D.汽車的速度保持不變 解析: 汽車的速度為正值,加速度為負值,加速度與速度的方向相反,故汽車做勻減速直線運動,速度每秒減小Δv=at=5 m/s,故B正確,A、C、D錯誤。 答案: B 9.一物體以10 m/s的速度從甲
8、地運動到乙地,又以20 m/s的速度從乙地運動到丙地。已知甲、乙兩地之間的距離與乙、丙兩地之間的距離相等,如圖所示,則該物體從甲地到丙地的平均速度大小為( ) A.12 m/s B.15 m/s C. m/s D.18 m/s 解析:?。剑剑剑?m/s。 答案: C 10.(多選)湖中O處有一觀察站,一小船從O處出發(fā)一直向東行駛4 km,又向北直線行駛3 km,則下列說法中正確的是( ) A.相對于O處的觀察員,小船運動的路程為7 km B.相對于小船,O處的觀察員始終處于靜止狀態(tài) C.相對于O處的觀察員,小船最終位于東偏北37°方向5 km處 D.
9、相對于湖岸上的另一觀察員,小船不可能是靜止的 解析: 在O處的觀察員看來,小船最終離自己的距離為 km=5 km,方向為東偏北θ,滿足sin θ=,即θ=37°,運動的路程為7 km,選項A、C正確;以小船為參考系,O處的觀察員是運動的,B錯誤;若湖岸上的觀察員運動的速度大小、方向均與小船一樣,則小船相對其而言是靜止的,選項D錯誤。 答案: AC ◎能力提升練 11.一質點在x軸上運動,每秒末的位置坐標如下表所示,則( ) t(s) 0 1 2 3 4 5 x(m) 0 1 4 -1 -7 1 A.質點在這5 s內做的是勻速運動 B.質點在這5 s內做
10、的是勻加速運動 C.質點在第5 s內的位移比任何一秒內的位移都大 D.質點在第5 s內的路程比任何一秒內的路程都大 解析: 質點在x軸上做往復性運動,質點的位移等于末位置坐標減初位置坐標,即Δx=x2-x1,確定出前5 s每1 s內的位移,再判斷哪一秒內位移最大,位移大小是位移的絕對值。根據題表數據可知質點在這5 s內做非勻變速運動,在第5 s內的位移比任何一秒內的位移都大,但路程不一定最大,因為在每一秒內物體運動情況未知。故選C。 答案: C 12.(多選)如圖甲所示,火箭發(fā)射時,速度能在10 s內由0增加到100 m/s;如圖乙所示,汽車以108 km/h的速度行駛,急剎車時能在
11、2.5 s內停下來,下列說法中正確的是( ) A.10 s內火箭的速度改變量為10 m/s B.2.5 s內汽車的速度改變量為-30 m/s C.火箭的速度變化比汽車的快 D.火箭的加速度比汽車的加速度小 解析: 因火箭發(fā)射時,速度在10 s內由0增加到100 m/s,故10 s內火箭的速度改變量為100 m/s,選項A錯誤;汽車以108 km/h=30 m/s的速度行駛,急剎車時能在2.5 s內停下來,則2.5 s內汽車的速度改變量為0-30 m/s=-30 m/s,選項B正確;火箭的加速度為:a1== m/s2=10 m/s2;汽車的加速度為:a2==- m/s2=-12
12、m/s2,故火箭的速度變化比汽車的慢,火箭的加速度比汽車的加速度小,選項C錯誤,D正確。 答案: BD 13.如圖所示,為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.0 cm的遮光板?;瑝K向右勻加速直線運動依次通過兩個光電門A和B,光電門上的黑點處有極細的激光束,當遮光板擋住光束時開始計時,不遮擋光束時停止計時?,F記錄了遮光板通過第一個光電門所用的時間為Δt1=0.30 s,通過第二個光電門所用的時間為Δt2=0.10 s,光電門從第一次計時結束到第二次計時開始經歷的時間為Δt=0.30 s。則滑塊的加速度大約為( ) A.0.67 m/s2 B.0.14 m/s2 C.0.
13、40 m/s2 D.0.22 m/s2 解析: 遮光板通過第一個光電門的平均速度v1== m/s=0.1 m/s,這個速度就是通過第一個光電門中間時刻的速度,即記時0.15 s時的瞬時速度;遮光板通過第二個光電門的平均速度v2== m/s=0.3 m/s,這個速度就是通過第二個光電門中間時刻的速度,即第二個光電門記時0.05 s時的瞬時速度;因此加速度a== m/s2=0.40 m/s2,因此選項C正確。 答案: C 14.有些國家的交通管理部門為了交通安全,特別制定了死亡加速度為500g(g取10 m/s2)警示人們,意思是如果行車加速度超過此值,將有生命危險。這么大的加速度,一般情況
14、下車輛是達不到的,但如果發(fā)生交通事故,將會達到這一數值。 (1)一輛以72 km/h的速度行駛的貨車與一輛以54 km/h的速度行駛的摩托車相向而行發(fā)生正面碰撞,碰撞時間為2.1×10-3 s,則摩托車駕駛員是否有生命危險? (2)為了防止碰撞,兩車的駕駛員同時緊急剎車,貨車、摩托車從急剎車到完全靜止所需的時間分別為4 s、3 s,則貨車的加速度與摩托車的加速度大小之比為多少? 解析: (1)由于貨車的質量比摩托車的質量大很多,故摩托車與貨車相撞瞬間,貨車的速度幾乎不變,摩托車的速度反向,大小至少與貨車的速度相同,因此,摩托車速度的變化量大于Δv=72 km/h-(-54 km/h)=1
15、26 km/h=35 m/s。所以摩托車的加速度大小大于a== m/s2=16 667 m/s2=1 666.7g>500g,因此摩托車駕駛員有生命危險。 (2)設貨車、摩托車的加速度大小分別為a1、a2,根據加速度定義得 a1=,a2=,所以a1∶a2=∶=∶=1∶1。 答案: (1)有生命危險 (2)1∶1 課時作業(yè) (本欄目內容,在學生用書中以獨立形式分冊裝訂!) ◎基礎鞏固練 1.在一次交通事故中,交通警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是30 m,該車輛最大剎車加速度是15 m/s2,該路段的限速為60 km/h,則該車( ) A.超速 B.不超速 C.無
16、法判斷 D.速度剛好是60 km/h 解析: 如果以最大剎車加速度剎車,那么由v=求得剎車的速度為30 m/s=108 km/h>60 km/h,所以該車超速行駛,故選項A正確。 答案: A 2.一個質點正在做勻加速直線運動,用固定在地面上的照相機對該質點進行閃光照相,由閃光照片得到的數據,發(fā)現質點在第一次、第二次閃光的時間間隔內移動了x1=2 m;在第三次、第四次閃光的時間間隔內移動了x3=8 m。由此可求得( ) A.第一次閃光時質點的速度 B.質點運動的加速度 C.在第二、三兩次閃光時間間隔內質點的位移 D.質點運動的初速度 解析: 由于閃光時間未知,所以根據x2-x1
17、=x3-x2=aT2,只能求出第二、三次閃光的時間間隔內質點的位移x2=5 m,選項C正確。 答案: C 3.(2018·河北唐山模擬)一旅客在站臺8號車廂的候車線處候車,若動車的一節(jié)車廂長25米,動車進站時可以看作勻減速直線運動,他發(fā)現6號車廂經過他用了4 s,動車停下時旅客剛好在8號車廂門口,如圖所示。則該動車的加速度大小約為( ) A.2 m/s2 B.1 m/s2 C.0.5 m/s2 D.0.2 m/s2 解析: 設6號車廂剛到達旅客處時,動車的速度為v0,加速度為a,則有l(wèi)=v0t+at2從6號車廂剛到達旅客處到動車停下來,有0-v=2a·2l,解得a≈-0.5 m
18、/s2或a≈-18 m/s2(舍去),則加速度大小約為0.5 m/s2。 答案: C 4.以v0=20 m/s的速度豎直上拋一小球,2 s后以相同的初速度在同一點豎直上拋另一小球。g取10 m/s2,則兩球相碰處離出發(fā)點的高度是( ) A.10 m B.15 m C.20 m D.不會相碰 解析: 設第二個小球拋出后經t時間與第一個小球相遇,根據位移相等有v0(t+2 s)-g(t+2 s)2=v0t-gt2,解得t=1 s,代入位移公式h=v0t-gt2,解得h=15 m,故選項B正確。 答案: B 5.(2016·全國丙卷·16)一質點做速度逐漸增大的勻加速直線運動,在
19、時間間隔t內位移為x,動能變?yōu)樵瓉淼?倍。該質點的加速度為( ) A. B. C. D. 解析: 質點在時間t內的平均速度=,設時間t內的初、末速度分別為v1和v2,則=,故=。由題意知:mv=9×mv,則v2=3v1,進而得出2v1=。質點的加速度a===。故選項A正確。 答案: A 6.空軍特級飛行員李峰駕駛殲十戰(zhàn)機執(zhí)行戰(zhàn)術機動任務,在距機場54 km、離地1 750 m高度時飛機發(fā)動機停車失去動力。在地面指揮員的果斷引領下,安全迫降機場,成為成功處置國產單發(fā)新型戰(zhàn)機空中發(fā)動機停車故障、安全返航第一人。若飛機著陸后以6 m/s2的加速度做勻減速直線運動,若其著陸速度為60
20、m/s,則它著陸后12 s內滑行的距離是( ) A.288 m B.300 m C.150 m D.144 m 解析: 先求出飛機著陸后到停止所用時間t。由v=v0+at,得t== s=10 s,由此可知飛機在12 s內不是始終做勻減速運動,它在最后2 s內是靜止的,故它著陸后12 s內滑行的距離為x=v0t+=60×10 m+(-6)× m=300 m。 答案: B 7.(多選)(2018·四川成都質檢) 如圖所示,物體自O點由靜止開始做勻加速直線運動,A、B、C、D為其運動軌跡上的四點,測得AB=2 m,BC=3 m,且物體通過AB、BC、CD所用的時間相等。則下列說
21、法正確的是( ) A.可以求出物體加速度的大小 B.可以求得CD=4 m C.可求得O、A之間的距離為1.125 m D.可求得O、A之間的距離為1.5 m 解析: 設加速度為a,時間間隔為T,則有Δx=aT2=1 m,可以求得CD=4 m,而B點的瞬時速度vB=,所以O、B之間的距離為xOB==3.125 m,O、A之間的距離為xOA=xOB-xAB=1.125 m,即B、C選項正確。 答案: BC 8.雨滴自屋檐由靜止滴下,每隔0.2 s滴下一滴,第1滴落下時第6滴恰欲滴下,此時測得第1、2、3、4滴之間的距離依次為1.62 m、1.26 m、0.9 m。假定落下的雨滴的運
22、動情況完全相同,則此時第2滴雨滴下落的速度和屋檐高度各為(假設雨滴下落過程中不考慮空氣阻力)( ) A.3.6 m/s,4.5 m B.7.2 m/s,4.5 m C.3.6 m/s,4 m D.8 m/s,4 m 解析: 6個雨滴的自由落體運動可以等效為1個雨滴在不同時刻的位置,如圖: x12=1.62 m,x23=1.26 m,x34=0.9 m v2==7.2 m/s 由v0=0時相鄰相同時間內位移之比為 1∶3∶5∶7… 可得:=,h=4.5 m。 答案: B ◎能力提升練 9.一物體從斜面上某點由靜止開始做勻加速直線運動,經過3 s到達斜面底端,并在水平地
23、面上做勻減速直線運動,又經9 s停止,則物體在斜面上的位移與在水平地面上的位移之比是( ) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1 解析: 設物體在斜面上運動的位移為l,加速度為a1,到達斜面底端時的速度為v,所經時間為t1;物體在水平地面上運動的位移為x,加速度為a2,所經時間為t2。 物體在斜面上運動時:v=a1t1=3a1① v2-02=2a1l② 由①②式聯(lián)立解得l=a1。 物體在水平地面上運動時,初速度為v,末速度為0。 由v=v0+at有:-v=a2t2,代入數據得-a2=a1。 由0-v2=2a2x,解得x=a1,所以l∶x=1∶3,故選項C正確。
24、 答案: C 10.(2018·安徽黃山模擬)將一個物體在t=0時刻以一定的初速度豎直向上拋出,t=0.8 s時刻物體的速度大小變?yōu)? m/s(g取10 m/s2)。則下列說法正確的是( ) A.物體一定是在t=3.2 s時回到拋出點 B.t=0.8 s時刻物體的運動方向可能向下 C.物體的初速度一定是20 m/s D.t=0.8 s時刻物體一定在初始位置的上方 解析: 物體做豎直上拋運動,在0.8 s內的速度變化量Δv=gt=10×0.8 m/s=8 m/s,由于初速度不為零,可知t=0.8 s時刻速度的方向一定豎直向上,不可能豎直向下,物體處于拋出點的上方,故B錯誤,D正確
25、;由v=v0-gt,代入數據解得v0=16 m/s,則上升到最高點的時間t1== s=1.6 s,則回到拋出點的時間t=2t1=2×1.6 s=3.2 s,故A正確,C錯誤。 答案: AD 11. 如圖所示,小滑塊在較長的固定斜面頂端,以初速度v0=2 m/s、加速度a=2 m/s2沿斜面加速向下滑行,在到達斜面底端前1 s內,滑塊所滑過的距離為L,其中L為斜面長。求:滑塊在斜面上滑行的時間t和斜面的長度L。 解析: 由題意知:a=2 m/s2,v0=2 m/s; 設滑塊從A到B的時間為t1, 運動到B點的速度為v1, 對AB段有:v1=v0+at1; =v0t1+at;
26、 對BC段有:=v1×1 s+a×(1 s)2; 聯(lián)立得t1=2 s,L=15 m; 滑塊在斜面上滑行的時間為t2=t1+1 s=3 s。 答案: 3 s 15 m 12.(2018·南昌調研)出租車載客后,從高速公路入口處駛入高速公路,并從10時10分55秒開始做初速度為零的勻加速直線運動,經過10 s時,速度計顯示速度為54 km/h。求: (1)這時出租車離出發(fā)點的距離; (2)出租車繼續(xù)做勻加速直線運動,當速度計顯示速度為108 km/h時,出租車開始做勻速直線運動。10時12分35秒時計價器里程表示數應為多少米?(車啟動時,計價器里程表示數為零)。 解析: (1)由題意
27、可知經過10 s時,速度計上顯示的速度為v1=15 m/s, 由速度公式v=v0+at 得a===1.5 m/s2 由位移公式得 x1=at=×1.5×102 m=75 m 這時出租車離出發(fā)點的距離是75 m。 (2)當速度計上顯示的速度為v2=108 km/h=30 m/s時,由v=2ax2得x2==300 m,這時出租車從靜止載客開始,已經經歷的時間為t2,可根據速度公式得t2== s=20 s 這時出租車時間表應顯示10時11分15秒。出租車繼續(xù)勻速運動,勻速運動時間t3為80 s,通過位移x3=v2t3=30×80 m=2 400 m 所以10時12分35秒時,計價器里
28、程表應顯示 x=x2+x3=(300+2 400) m=2 700 m。 答案: (1)75 m (2)2 700 m 課時作業(yè) (本欄目內容,在學生用書中以獨立形式分冊裝訂!) ◎基礎鞏固練 1.如圖為一個質點做直線運動的v -t圖象,該質點在前4 s內向東運動,則該質點( ) A.在8~10 s內始終向東運動 B.在前8 s內的加速度大小不變,方向始終向西 C.在前8 s內的合外力先減小后增大 D.在4~12 s內的位移大小為24 m 解析: 由題意知,質點向東運動時速度為負,在8~10 s內速度為正,質點向西運動,A錯誤;在前8 s內圖象斜率不變,且為正值,則
29、加速度大小不變,方向為向西,B正確,C錯誤;在4~12 s內的位移等于×6×6 m-×2×6 m=12 m,D錯誤。 答案: B 2.如圖所示,為甲、乙兩物體在同一直線上運動的位置坐標x隨時間t變化的圖象,已知甲做勻變速直線運動,乙做勻速直線運動,則0~t2時間內下列說法正確的是( ) A.兩物體在t1時刻速度大小相等 B.t1時刻乙的速度大于甲的速度 C.兩物體平均速度大小相等 D.甲的平均速度小于乙的平均速度 解析: 因x -t圖線的斜率表示速度,則由圖象可知A、B均錯。因平均速度定義式為=,甲、乙兩物體在0~t2時間內位移大小相等,故平均速度大小相等,C對,D錯。
30、答案: C 3.(2018·河南八市重點高中聯(lián)考)如圖甲、乙所示為某物體在0~t時間內運動的x -t圖象和v -t圖象,由圖可知,在0~t時間內( ) A.物體做的是曲線運動 B.物體做加速度越來越小的運動 C.甲圖中時刻,圖線的斜率為 D.x1-x0> 解析: 運動圖象(包括位移圖象、速度圖象、加速度圖象)都是用來描述直線運動的,無論運動圖象是直線還是曲線,物體都是做直線運動,都不能說物體做的是曲線運動,選項A錯誤。根據速度圖象的斜率表示加速度可知,物體做勻減速直線運動,選項B錯誤,根據乙圖可知,在時刻,物體速度為。而位移圖象斜率表示速度,由此可知,甲圖中在時刻,圖線的斜率
31、為,選項C正確。根據甲圖,物體是從坐標x0位置出發(fā)沿x軸運動,t時刻運動到坐標為x1位置,位移為x=x1-x0。根據乙圖,速度圖象的面積表示位移可知,位移x=,即x1-x0=,選項D錯誤。
答案: C
4.(2018·甘肅第一次診考)一滑塊以初速度v0從固定斜面底端沿斜面向上滑,已知斜面足夠長,則該滑塊的速度—時間圖象不可能是下面的( )
解析: 當斜面粗糙且μ>tan θ時,先上滑到速度為0,然后保持靜止,會出現A選項情況;如果μ 32、相等,會出現D選項情況,所以符合題意的只有C項。
答案: C
5.(多選)在平直公路上行駛的汽車a和b的速度—時間(v -t)圖線,分別如圖中曲線a和b所示,若t=t1時刻兩車剛好運動到同一位置,則以下說法正確的是( )
A.在t=t1時刻,兩車加速度方向相反
B.在t=0時刻,b車位于a車的前方
C.在0~t1時間內,兩車的速度方向相反
D.在0~t1時間內,b車的平均速度比a車的大
解析: 在t=t1時刻,兩圖線的斜率正負不同,故加速度方向相反,A正確;t=t1時刻兩車剛好運動到同一位置,在0~t1時間內由圖線與t軸圍成的面積可知,b車的位移大于a車的位移,則在t=0時 33、刻,b車位于a車的后方,B錯誤;在0~t1時間內,從圖象可以看出兩車的速度都是正值,即速度方向相同,C錯誤;在0~t1時間內,根據=,可知b車的平均速度比a車的大,D正確。
答案: AD
6.斜面長度為4 m,一個尺寸可以忽略不計的滑塊以不同的初速度v0從斜面頂端沿斜面下滑時,其下滑距離x與初速度二次方v的關系圖象(即x -v圖象)如圖所示。
(1)求滑塊下滑的加速度大小。
(2)若滑塊下滑的初速度為5.0 m/s,則滑塊沿斜面下滑的時間為多長?
解析: (1)由v=2ax推知,圖線“斜率”為,根據圖象可知,=,所以滑塊下滑的加速度大小a=2 m/s2。
(2)由圖象可知,當滑 34、塊的初速度為4 m/s時,滑塊剛好滑到斜面最低點,故滑塊下滑的初速度為5.0 m/s時能滑到斜面最低點。設滑塊在斜面上的滑動時間為t,則x=v0t-at2,解得t=1 s,t=4 s(舍去)。
答案: (1)2 m/s2 (2)1 s
7.(2018·深圳模擬)每年都有很多高中畢業(yè)生利用暑假去學習駕駛技術,其中目標停車是駕考中的一個必考題目,其過程可簡化為如圖所示的模型:在一條平直公路上有A、B、C、D四個停車標志桿,每相鄰兩個停車標志桿之間的距離為Δx=16 m,某次測試時,駕駛員正在以v0=20 m/s的速度勻速行駛,當車頭到達O點時聽到停車指令,要求駕駛員將車頭停在標志桿D處,駕駛員 35、經過Δt=0.5 s的反應時間后開始剎車,剎車后開始做勻減速直線運動,若測得汽車從O到標志桿B的時間為t1=5.5 s,從標志桿B到標志桿C的時間為t2=2.0 s。求:
(1)O點到標志桿A之間的距離x及汽車剎車時的加速度大小a。
(2)汽車停止運動時車頭與標志桿D的距離L。
解析: (1)汽車通過BC中間時刻的瞬時速度為:
v1==8 m/s
從開始剎車到BC中間時刻的時間為:
t=t1+-Δt=6 s
則剎車時的加速度大小為:
a==2 m/s2
從O點到B點的距離為:
xOB=v0·Δt+v0(t1-Δt)-a(t1-Δt)2=85 m
則O點到標志桿A之間的 36、距離為:
x=xOB-Δx=69 m
(2)因為反方向是勻加速直線運動,所以B點的速度為:
vB=v1+a·=10 m/s
從B點到停止,汽車的位移為:
x′==25 m
所以汽車停止運動時車頭與標志桿D的距離為:
L=2Δx-x′=7 m。
答案: (1)69 m 2 m/s2 (2)7 m
◎能力提升練
8.
(2018·江西省名校聯(lián)盟高三教學質量檢測)如圖所示為甲物體和乙物體在平直地面上同向運動的v -t圖象,已知t=0時甲在乙前方x0=60 m處,則在0~4 s的時間內甲和乙之間的最大距離為( )
A.8 m B.14 m
C.68 m D.52 m 37、
解析: 在0~4 s的時間內甲和乙有最大距離時,甲和乙的速度相等,即t=3 s時甲和乙有最大距離。0~3 s的時間內甲的位移大小為x甲=×2×8 m+×(4+8)×1 m=14 m,x乙=×3×4 m=6 m,則在0~4 s的時間內甲和乙之間的最大距離為Δx=x0+x甲-x乙=68 m,選項C正確。
答案: C
9.如圖所示為甲、乙兩質點做直線運動的速度—時間圖象,則下列說法中正確的是( )
A.在0~t3時間內甲、乙兩質點的平均速度相等
B.甲質點在0~t1時間內的加速度與乙質點在t2~t3時間內的加速度相同
C.甲質點在0~t1時間內的平均速度小于乙質點在0~t2時間內 38、的平均速度
D.在t3時刻,甲、乙兩質點都回到了出發(fā)點
解析: 因在0~t3時間內甲、乙兩質點的速度圖線與t軸所圍“面積”相等,說明位移相等,則甲、乙兩質點的平均速度相等,故A項正確。在0~t1時間內,甲的圖線斜率為正值,加速度為正方向;在t2~t3時間內,乙的圖線斜率為負值,加速度為負方向,兩個加速度不相同,故B項錯誤。甲質點在0~t1時間內的平均速度等于=;乙質點在0~t2時間內的平均速度等于=,故C項錯誤。由圖可知甲、乙兩質點的速度均為正值。則兩質點均做單向直線運動,不可能回到出發(fā)點,故D項錯誤。
答案: A
10.(2018·廣西重點高中高三一模)甲、乙兩車同時從同一地點沿著平 39、直的公路前進,它們運動的v -t圖象如圖所示,下列說法正確的是( )
A.兩車在t=40 s時再次并排行駛
B.甲車減速過程的加速度大小為0.5 m/s2
C.兩車再次并排行駛之前,t=30 s時兩車相距最遠
D.兩車之間的距離先增大,再變小,最后不變
解析: t=40 s時,甲車的位移為×30 m+5×10 m=425 m,乙車的位移為10×40 m=400 m,甲車在乙車前面,A錯。甲車做減速運動的加速度大小為a=m/s2=0.5 m/s2,B對。在兩車再次并排行駛之前,t=20 s時,兩車相距最遠,C錯。兩車距離先增大,再變小,最后又變大,D錯。
答案: B
11.( 40、2018·湖北八校聯(lián)考)春節(jié)放假期間,全國高速公路免費通行,小轎車可以不停車通過收費站,但要求小轎車通過收費站窗口前x0=9 m區(qū)間的速度不超過v0=6 m/s。現有甲、乙兩小轎車在收費站前平直公路上分別以v甲=20 m/s和v乙=34 m/s的速度勻速行駛,甲車在前,乙車在后。甲車司機發(fā)現正前方收費站,開始以大小為a甲=2 m/s2的加速度勻減速剎車。
(1)甲車司機需在離收費站窗口至少多遠處開始剎車才不違章。
(2)若甲車司機經剎車到達離收費站窗口前9 m處的速度恰好為6 m/s,乙車司機在發(fā)現甲車剎車時經t0=0.5 s的反應時間后開始以大小為a乙=4 m/s2的加速度勻減速剎車。 41、為避免兩車相撞,且乙車在收費站窗口前9 m區(qū)不超速,則在甲車司機開始剎車時,甲、乙兩車至少相距多遠?
解析: (1)對甲車,速度由20 m/s減至6 m/s
過程中的位移x1==91 m
x2=x0+x1=100 m
即:甲車司機需在離收費站窗口至少100 m處開始剎車。
(2)設甲剎車后經時間t,甲、乙兩車速度相同,
由運動學公式得:v乙-a乙(t-t0)=v甲-a甲t,
解得t=8 s
相同速度v=v甲-a甲t=4 m/s<6 m/s,即v=6 m/s的共同速度為不相撞的臨界條件
乙車從34 m/s減速至6 m/s的過程中的位移為
x3=v乙t0+=157 m。
所以要滿足條件甲、乙的距離至少為x=x3-x1=66 m。
答案: (1)100 m (2)66 m
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