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1、
第一章 第3講
一、選擇題
1.(2010·廣州市摸底考試)一列車沿直線軌道從靜止出發(fā)由A地駛向B地,并停在B地,列車做加速運動時,其加速度的最大值為a1;做減速運動時,其加速度的絕對值的最大值為a2.要讓列車由A地到B地所用的時間最短,圖中列車的v-t圖象應是(其中tanα=a1;tanβ=a2) ( )
[答案] D
[解析] 分析題意可知先加速后減速的運動方式是用時最短的.
2.(2009·湛江一中高三月考)如圖所示是某質點做直線運動的v-t圖像,由圖可知這個質點的運動情況是 ( )
A.前5s做的
2、是勻速運動
B.5s~15s內做勻加速運動,加速度為1m/s2
C.15s~20s內做勻減速運動,加速度為-/s2
D.質點15s末離出發(fā)點最遠,20秒末回到出發(fā)點
[答案] AC
[解析] 由圖像可知前5s做的是勻速運動,A正確;5s~15s內做勻加速運動,但加速度為/s2,B錯誤;15s~20s內做勻減速運動,加速度為-(16/5)m/s2=-/s2,C正確;質點20s末離出發(fā)點最遠,質點一直做的是方向不變的直線運動,D錯誤.
3.如圖所示,A、B兩質點作直線運動的速度圖象,已知兩質點在同一直線上運動,由圖可知 ( )
A.兩質點一定從同一
3、位置出發(fā)
B.兩質點一定同時由靜止開始運動
C.t2秒末兩質點相遇
D.0~t2秒時間內B質點一定領先A質點
[答案] B
[解析] 這是v-t圖象,A作初速度為零的勻加速直線運動,B先作初速為零的勻加速直線運動,再作勻速運動,所以B對;雖然圖線與橫軸包圍的面積是物體運動的位移,但v-t圖不能描述物體的初始位置,而題目中也沒有說,所以ACD均錯.
4.(2009·廣東華僑中學高三月考)甲、乙兩質點在一直線上做勻加速直線運動的v-t圖像如圖所示,在3s末兩質點在途中相遇,兩質點出發(fā)點間的距離是 ( )
A.甲在乙之前2m
B.乙在甲之前2m
C.乙在甲之前4
4、m
D.甲在乙之前4m
[答案] D
[解析] 甲、乙兩質點在3s末在途中相遇時,各自的位移為2m和6m,因此兩質點出發(fā)點間的距離是甲在乙之前4m.
5.一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射,其速度—時間圖象如右圖所示,由圖象可知 ( )
A.0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度
B.在0~tb段火箭是上升的,在tb~tc段火箭是下落的
C.tb時刻火箭離地面最遠
D.tc時刻火箭回到地面
[答案] A
[解析] v-t圖象中,圖線的斜率等于加速度.故0~ta段比ta~tb段加速度小,A對;0~tc時間內,v都是正值,表示火箭沿規(guī)定的正方向(向上)運
5、動,只是tb~tc段速度越來越小,tc時刻,火箭達到最高點,故B、C、D錯.
6.某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球,小鐵球上升到最高點后自由下落,穿過湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度.不計空氣阻力,取向上為正方向,在下邊v-t圖象中,最能反映小鐵球運動過程的速度—時間圖線是 ( )
[答案] C
[解析] 小球豎直上拋后,在上升過程,速度減小,到最高點時速度等于零,下降時速度增大,進入水中后,因受到水的阻力,加速度減小,但速度仍增大,進入泥后,泥對球的阻力大于小球的重力,故向下減速運動,直到速度
6、為零,由以上分析知,選項C正確.
7.(2009·蘇北四市調研)利用速度傳感器與計算機結合,可以自動作出物體運動的圖象.某同學在一次實驗中得到的運動小車的速度—時間圖象如圖所示,以下說法錯誤的是
( )
A.小車先做加速運動,后做減速運動
B.小車運動的最大速度約為/s
C.小車的位移一定大于8m
D.小車做曲線運動
[答案] D
[解析] 由圖象可知0~9s:加速運動,9s~15s:減速運動;當t=9s時,速度最大,vmax≈/s,故A、B正確.在v-t圖中,圖線與坐標軸所圍的面積在數值上表示位移的大?。畧D中每小格的面積表示的位移大小為,總格數約為83格(大于半格計為一
7、格,小于半格忽略不計),總位移,C正確.v-t圖中,v>0表示物體運動方向始終沿正方向,做直線運動,圖線與運動軌跡不等同,D錯.
二、非選擇題
8.科學探究活動通常包括以下環(huán)節(jié):提出問題,作出假設,制定計劃,搜集證據,評估交流等.一組同學研究“運動物體所受空氣阻力與運動速度關系”的探究過程如下( )
A.有同學認為:運動物體所受空氣阻力可能與其運動速度有關
B.他們計劃利用一些“小紙杯”作為研究對象,用超聲測距儀等儀器測量“小紙杯”在空中直線下落時的下落距離、速度隨時間變化的規(guī)律,以驗證假設
C.在相同的實驗條件下,同學們首先測量了單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時刻的下落距離,
8、將數據填入表中,如圖(a)是對應的位移—時間圖線.然后將不同數量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落,分別測出它們的速度—時間圖線,如圖(b)中圖線1、2、3、4、5所示
時間(s)
下落距離(m)
x
D.同學們對實驗數據進行分析、歸納后,證實了他們的假設.
回答下列提問:
(1)與上述過程中A、C步驟相應的科學探究環(huán)節(jié)分別是________、________;
(2)圖(a)中的AB段反映了運動物體在做________運動,表中x處的值為________;
(3)圖(b)中各條圖線具有共同特點,“小紙杯”在下落的開始階段做____
9、______運動,最后“小紙杯”做________運動;
(4)比較圖(b)中的圖線1和5,指出在1.0s~1.5s時間段內,速度隨時間變化關系的差異:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
[答案] (1)作出假設 搜集證據
(3)加速度逐漸減小的加速 勻速
(4)圖線1反映速度不隨時間變化,圖線5反映速度隨時間繼續(xù)增大(或圖線
10、1反映紙杯做勻速直線運動,圖線5反映紙杯依然在做加速度減小的加速運動)
9.一輛轎車違章超車,以108km/h的速度駛入左側逆行道時,猛然發(fā)現正前方80m處一輛卡車正以72km/h的速度迎面而來,兩車司機同時剎車,剎車加速度大小都是10m/s2,兩司機的反應時間(即司機發(fā)現險情到實施剎車所經歷的時間)都是Δt.試問Δt是何值,才能保證兩車不相撞?
[解析] 設轎車和卡車兩司機的反應時間為Δt
轎車行車速度v1=108km/h=30m/s
卡車運行速度v2=72km/h=20m/s
轎車在Δt時間里先勻速運動,后勻減速直線運動,運行的距離,在Δt內:L1=v1·Δt
勻減速直線運
11、動的距離:L2=
則運行距離x=v1·Δt+
同理卡車的運行距離x′=v2Δt+
只有當x+x′<80m時,兩車不相撞.
即v1Δt++v2Δt+<80
代入數值,整理得:50Δt<15.
解得Δt<0.3s.
10.在某市區(qū)內,一輛汽車在平直的公路上以速度vA向東勻速行駛,一位觀光游客正由南向北從斑馬線上橫過馬路,汽車司機發(fā)現前方有危險(游客正在D處向北走),經0.7s作出反應,從A點開始緊急剎車,但仍將正步行至B處的游客撞傷,該車最終在C處停下,為了清晰了解事故現象.現以下圖示之:
為了判斷汽車司機是否超速行駛,并測出肇事汽車的速度vA,警方派一車胎磨損情況與肇事汽車相
12、當的車以法定最高速度vm=/s行駛在同一馬路的同一地段,在肇事汽車的出事點B急剎車,恰好也在C點停下來,在事故現場測得AB=、BC=、BD=,問:
(1)該肇事汽車的初速度vA是多大?
(2)游客橫過馬路的速度是多大?
[答案] (1)21m/s (2)/s
[解析] (1)以警車為研究對象,則
v-v=-2as
將v0=/s,s=,v2=0代入得警車剎車加速度大小為a=/s2.因為警車行駛條件與肇事汽車相同,a′=μg=a,所以肇事汽車的初速度
vA==21m/s
(2)肇事汽車在出事點B的速度:
vB==14m/s
肇事汽車通過段的平均速度:
==m/s=/s
肇事
13、汽車通過AB段的時間:
t2==s=1s
所以游客橫過馬路的速度:
v人==m/s=/s.
11.平直公路上以6m/s的速度勻速行駛的自行車與同向行駛的汽車同時經過A點,此時汽車速度為10m/s,并開始以/s2的加速度做減速行駛,而自行車仍然勻速前進,求:
(1)自行車追上汽車之前,兩車之間的最大距離是多大?
(2)汽車停止時,自行車在汽車前方多遠處?
[答案] (1)16m (2)20m
[解析] (1)汽車的速度大于自行車速度之前,兩者之間的距離逐漸增大,當兩車的速度相等時,兩車之間的距離最大,即10m/s-/s2·t=6m/s,解得時間tx等于8s內汽車行駛距離x2減去自
14、行車行駛距離x1,代入數據得:x=x2-x1=v2t-at2-v1t=(10×8-××82-6×8)m=16m.
(2)根據vt=v0-at,當汽車速度變?yōu)榱銜r,代入數據解得時間t=20s,在這段時間內,自行車在汽車前的距離Δx為:Δx=(6×20-××202)m=120m-100m=20m.
12.(2009·莆田模擬)一輛客車在某高速公路上行駛,在經過某直線路段時,司機駕車做勻速直線運動.司機發(fā)現其正要通過正前方高山懸崖下的隧道,于是鳴笛,5s后聽到回聲,聽到回聲后又行駛10s司機第二次鳴笛,3s后聽到回聲.請根據以上數據幫助司機計算一下客車的速度,看客車是否超速行駛,以便提醒司機安全行駛.已知此高速公路的最高限速為120km/h,聲音在空氣中的傳播速度為340m/s.
[答案] 未超速
[解析] 設客車行駛速度為v1,聲速為v2,客車第一次鳴笛時距懸崖的距離為L,由題意知:2L-v1×5=v2×5①
當客車第二次鳴笛時,客車距懸崖為L′=L-v1
2L′-v1×3=v2×3即2(L-v1×15)-v1×3=v2×3②
由①②聯立解得
v1=≈/s=<120km/h.
故客車未超速.