《2019版新教材高中物理 第2章 第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系習(xí)題(含解析)新人教版必修第一冊(cè)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019版新教材高中物理 第2章 第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系習(xí)題(含解析)新人教版必修第一冊(cè)(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系
1.一輛汽車以大小為2 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2 s(汽車未停下),汽車行駛了36 m。汽車開始減速時(shí)的速度是( )
A.9 m/s B.18 m/s
C.20 m/s D.12 m/s
答案 C
解析 由x=v0t+at2,將x=36 m,a=-2 m/s2,t=2 s代入解得v0=20 m/s,C正確。
2.飛機(jī)起飛的過程是由靜止開始在平直跑道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程。飛機(jī)在跑道上加速到某速度值時(shí)離地升空飛行。已知飛機(jī)在跑道上加速前進(jìn)的距離為1600 m,所用時(shí)間為40 s,則飛機(jī)的加速度a和離地速度v分別為( )
2、
A.2 m/s2 80 m/s B.2 m/s2 40 m/s
C.1 m/s2 40 m/s D.1 m/s2 80 m/s
答案 A
解析 根據(jù)x=at2,得a== m/s2=2 m/s2,飛機(jī)離地速度為v=at=2×40 m/s=80 m/s,故A正確。
3.小球以某一較大初速度沖上一足夠長(zhǎng)光滑斜面,加速度大小為6 m/s2,則小球在沿斜面上滑過程中最后一秒的位移是( )
A.2.0 m B.2.5 m
C.3.0 m D.3.5 m
答案 C
解析 將小球的運(yùn)動(dòng)看作反向初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),上滑過程中最后一秒即為勻加速直線運(yùn)動(dòng)的第一秒,根據(jù)位移
3、時(shí)間關(guān)系有x=at2=×6×12 m=3 m,C正確。
4.物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下滑,到達(dá)斜面底端時(shí)速度為4 m/s,則物體經(jīng)過斜面中點(diǎn)時(shí)的速度為( )
A.2 m/s B.2 m/s
C. m/s D. m/s
答案 B
解析 已知v0=0,v=4 m/s,根據(jù)v= ,解得物體經(jīng)過斜面中點(diǎn)時(shí)的速度為2 m/s,故B正確。
5.如圖所示,某高速列車在某段距離中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度由5 m/s增加到10 m/s時(shí)位移為x。則當(dāng)速度由10 m/s增加到15 m/s時(shí),它的位移是( )
A.x B.x
C.2x D.3x
答案 B
解析 由
4、v2-v=2ax得102-52=2ax,152-102=2ax′,兩式聯(lián)立可得x′=x,故B正確。
6.一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā),沿平直公路開往乙地,汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),接著做勻減速直線運(yùn)動(dòng),開到乙地剛好停止,其速度—時(shí)間圖像如圖所示,那么0~t和t~3t兩段時(shí)間內(nèi)( )
A.加速度大小之比為3∶1
B.位移大小之比為1∶3
C.平均速度大小之比為2∶1
D.平均速度大小之比為1∶1
答案 D
解析 兩段的加速度大小分別為a1=,a2=,=,A錯(cuò)誤;兩段的位移分別為x1=vt,x2=vt,=,B錯(cuò)誤;兩段的平均速度1=2=,C錯(cuò)誤,D正確。
7.一列火車從靜止開始
5、做勻加速直線運(yùn)動(dòng),一人站在第一節(jié)車廂前端的旁邊觀測(cè),第一節(jié)車廂通過他歷時(shí)2 s,整列車通過他歷時(shí)6 s,則這列火車的車廂有( )
A.3節(jié) B.6節(jié)
C.9節(jié) D.12節(jié)
答案 C
解析 設(shè)一節(jié)車廂長(zhǎng)為L(zhǎng),則L=at,nL=at。將t1=2 s,t2=6 s代入上面兩式,解得n=9,C正確。
8.汽車以v0=10 m/s的速度在水平路面上勻速運(yùn)動(dòng),剎車后經(jīng)過2 s速度變?yōu)? m/s,若將剎車過程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng),求:
(1)從開始剎車起,汽車在6 s內(nèi)發(fā)生的位移大??;
(2)汽車靜止前2 s內(nèi)通過的位移大小。
答案 (1)25 m (2)4 m
解析 (1)汽
6、車剎車時(shí)的加速度
a== m/s2=-2 m/s2,
則汽車速度減為零所需的時(shí)間
t0== s=5 s<6 s。
則6 s內(nèi)的位移等于5 s內(nèi)的位移
x=v0t0+at=10×5 m-×2×52 m=25 m。
(2)采用逆向思維,將汽車的運(yùn)動(dòng)反向看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則汽車在靜止前2 s內(nèi)的位移
x′=a′t′2=×2×22 m=4 m。
9.在高速公路上,有時(shí)會(huì)發(fā)生“追尾”事故——后面的汽車撞上前面的汽車。某段平直高速公路的最高車速限制為108 km/h,設(shè)某人駕車正以最高時(shí)速沿該高速公路勻速行駛,該車剎車時(shí)產(chǎn)生的加速度大小為5 m/s2,該人的反應(yīng)時(shí)間(從意識(shí)到
7、應(yīng)該停車到操作剎車的時(shí)間)為0.5 s。求行駛時(shí)的安全車距至少為多少?
答案 105 m
解析 汽車原來的速度v0=108 km/h=30 m/s,
運(yùn)動(dòng)過程如圖所示
在反應(yīng)時(shí)間t1=0.5 s內(nèi),汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移為
x1=v0t1=30×0.5 m=15 m,
開始剎車后,汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),
滑行時(shí)間為t2= s=6 s,
汽車剎車后滑行的位移為
x2=v0t2+at=30×6 m+×(-5)×62 m=90 m,
所以行駛時(shí)的安全車距至少應(yīng)為x=x1+x2=15 m+90 m=105 m。
10.某航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)。已知某型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí),產(chǎn)生的最大加速度為5 m/s2,起飛的最小速度是50 m/s,彈射系統(tǒng)能夠使戰(zhàn)斗機(jī)具有的最大速度為30 m/s,則:
(1)戰(zhàn)斗機(jī)起飛時(shí)在跑道上至少加速多長(zhǎng)時(shí)間才能起飛?
(2)航空母艦的跑道至少應(yīng)該多長(zhǎng)?
答案 (1)4 s (2)160 m
解析 (1)戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上運(yùn)動(dòng)的過程中,當(dāng)有最大彈射速度、最大加速度時(shí),起飛所需的時(shí)間最短,故有
t== s=4 s,
則戰(zhàn)斗機(jī)起飛時(shí)在跑道上的加速時(shí)間至少為4 s。
(2)根據(jù)速度位移關(guān)系式v2-v=2ax可得,
x== m=160 m,
即航空母艦的跑道至少為160 m。
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