《2019高中物理 第二章 探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 課時(shí)訓(xùn)練10 勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車行駛安全 粵教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高中物理 第二章 探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 課時(shí)訓(xùn)練10 勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車行駛安全 粵教版必修1(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)訓(xùn)練10 勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車行駛安全
基礎(chǔ)夯實(shí)
1.一輛沿直線勻加速行駛的汽車,經(jīng)過路旁的兩根電線桿共用5 s時(shí)間,汽車的加速度為2 m/s2,它經(jīng)過第二根電線桿時(shí)的速度是15 m/s,則汽車經(jīng)過第一根電線桿的速度為( )
A.2 m/s B.10 m/s C.2.5 m/s D.5 m/s
答案D
解析由vt=v0+at知,v0=vt-at=15 m/s-2×5 m/s=5 m/s,D正確.
2.右圖是A、B兩個(gè)物體由同一地點(diǎn)沿相同方向做直線運(yùn)動(dòng)的圖象,則( )
A.A出發(fā)時(shí)間比B早5 s
B.第15 s末A、B速度相等
C.前15 s內(nèi)A的位移比B的位移大5
2、0 m
D.第20 s末A、B位移之差為25 m
答案D
解析由題圖可知,B物體比A物體早5 s出發(fā),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;10 s末A、B速度相等,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于位移的數(shù)值等于圖線與時(shí)間軸圍成的“面積”,所以前15 s內(nèi)B物體的位移為150 m,A物體的位移是100 m,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;將圖線延長(zhǎng)可得,前20 s內(nèi)A物體的位移為225 m,B物體的位移為200 m,故選項(xiàng)D正確.
3.右圖為A、B兩運(yùn)動(dòng)物體的位移圖象,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.兩物體開始時(shí)相距100 m,同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)
B.B物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為5 m/s
C.A、B兩物體運(yùn)動(dòng)8 s時(shí),在距A的出發(fā)
3、點(diǎn)60 m處相遇
D.A物體在運(yùn)動(dòng)中停了6 s
答案D
解析A、B兩物體相距100 m,同時(shí)開始相向運(yùn)動(dòng).兩圖線交點(diǎn)指明兩物體8 s時(shí)在距A出發(fā)點(diǎn)60 m處相遇.B物體向O點(diǎn)方向運(yùn)動(dòng)速度大小v=st=100-608 m/s=5 m/s.A物體先做勻速直線運(yùn)動(dòng),從2 s末到6 s中間停了4 s,然后又做勻速直線運(yùn)動(dòng).
4.一輛汽車以12 m/s的速度行駛,遇到緊急情況,司機(jī)采取制動(dòng)措施,使汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),若制動(dòng)后汽車加速度的大小為6 m/s2,則( )
A.經(jīng)3 s,汽車的速度大小為6 m/s
B.經(jīng)3 s,汽車的位移大小為9 m
C.經(jīng)3 s,汽車的速度大小為2 m/s
4、
D.經(jīng)3 s,汽車的位移大小為12 m
答案D
解析汽車剎車時(shí)間為t=vt-v0a=2 s,經(jīng)3 s速度為零.3 s內(nèi)位移為s=vt2-v022a=12 m,故D選項(xiàng)正確.
5.汽車從A點(diǎn)由靜止開始沿直線AB做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第4 s末通過C點(diǎn)時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),做勻減速直線運(yùn)動(dòng),再經(jīng)過6 s到達(dá)B點(diǎn)時(shí)停止.已知AB長(zhǎng)30 m,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為3 m/s
B.通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為6 m/s
C.通過AC段的位移為12 m
D.汽車在AC、CB兩段的平均速度大小相同
答案A
解析設(shè)汽車通過C點(diǎn)時(shí)的速度為v,根據(jù)s=vt=v0+v2t得sAC=
5、vt12,sCB=vt22,由sAB=sAC+sCB=v2(t1+t2)=30 m,得汽車通過C點(diǎn)時(shí)的速度為v=6 m/s,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;sAC=vt12=12 m,sCB=vt22=18 m,選項(xiàng)C正確;由v=st=124 m/s=186 m/s=3 m/s,知汽車在AC與CB兩段的平均速度大小相同,選項(xiàng)D正確.
6.汽車甲沿著平直公路以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)它路過某處的同時(shí),該處有一輛汽車乙開始做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)去追趕甲車,根據(jù)上述的已知條件( )
A.可求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度
B.可求出乙車追上甲車時(shí)乙車所走的路程
C.可求出乙車從開始啟動(dòng)到追上甲車時(shí)所用
6、的時(shí)間
D.不能求出上述三者中的任何一個(gè)
答案A
解析從甲路過某處開始,甲做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
甲車所走路程和速度跟時(shí)間t的關(guān)系是
s甲=v0t,v甲=v0
乙車所走路程和速度跟時(shí)間t的關(guān)系是
s乙=12at2,v乙=at
當(dāng)s乙=s甲時(shí),由以上各式可得v乙=2v0
由于乙的加速度a的大小未知,故無(wú)法求出乙車追上甲車時(shí)所用的時(shí)間和乙車所走的路程.故只有選項(xiàng)A正確.
7.(多選)汽車以10 m/s的速度開始剎車,剎車中加速度大小為2 m/s2.關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( )
A.剎車后6 s末的速度為2 m/s
B.剎車后6 s內(nèi)
7、的位移為25 m
C.剎車中整個(gè)位移中點(diǎn)的速度為7.1 m/s
D.停止前第3 s、第2 s、最后1 s的位移之比為1∶3∶5
答案BC
解析汽車做勻減速運(yùn)動(dòng),取初速度方向?yàn)檎较?則a=-2 m/s2,所以汽車速度減為0所用時(shí)間t=0-v0a=102 s=5 s,則汽車在6 s末的速度為0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;剎車后6 s內(nèi)的位移即是5 s內(nèi)的位移s=v0t+12at2=[10×5+12×(-2)×52] m=25 m,B項(xiàng)正確;因?yàn)閟2=v0t1+12at12,vs2=v0+at1得vs2=52 m/s=7.1 m/s,C項(xiàng)正確;某一方向的勻減速運(yùn)動(dòng)可以看做反方向的勻加速運(yùn)動(dòng),可知D項(xiàng)之比應(yīng)
8、為5∶3∶1,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
8.(多選)t=0時(shí),甲、乙兩汽車從相距70 km的兩地開始相向行駛,它們的v-t圖象如圖所示.忽略汽車掉頭所需時(shí)間.下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是( )
A.在第1小時(shí)末,乙車改變運(yùn)動(dòng)方向
B.在第2小時(shí)末,甲、乙兩車相距10 km
C.在前4小時(shí)內(nèi),乙車運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車的大
D.在第4小時(shí)末,甲、乙兩車相遇
答案BC
解析前2小時(shí)內(nèi)乙車一直沒改變運(yùn)動(dòng)方向,前2小時(shí)內(nèi)甲、乙兩車位移大小都為30 km,但相向而行,所以第2小時(shí)末甲、乙相距s=(70-60) km=10 km,由于乙的斜率總比甲的大,所以前4小時(shí)內(nèi),乙車運(yùn)動(dòng)加速度大小總比甲
9、車的大.第4小時(shí)末甲、乙速度相等但未相遇.
能力提升
9.(多選)汽車在高速公路上行駛,車速超過100 km/h時(shí),應(yīng)當(dāng)與同車道前車保持100 m以上的距離.從駕駛員看見某一情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間里,汽車仍要通過一段距離(稱為反應(yīng)距離);從采取制動(dòng)動(dòng)作到車完全停止的時(shí)間里,汽車又要通過一段距離(稱為制動(dòng)距離),下表給出了汽車在不同速度下的反應(yīng)距離和制動(dòng)距離的部分?jǐn)?shù)據(jù).如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間一定,路面情況相同.
速度/(m·s-1)
反應(yīng)距離/m
制動(dòng)距離/m
10
15
25
14
X
Y
分析上表可知,下列說(shuō)法正確的是( )
A.駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為1.5 s
10、
B.汽車制動(dòng)的加速度大小為3 m/s2
C.表中Y為49
D.表中X為32
答案AC
解析在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車做勻速運(yùn)動(dòng),第一組數(shù)據(jù)中的速度是10 m/s,反應(yīng)距離為15 m,所以反應(yīng)時(shí)間為t=xv=1.5 s,選項(xiàng)A正確;因反應(yīng)時(shí)間一定,所以當(dāng)汽車速度為14 m/s時(shí),X=14×1.5 m=21 m,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;制動(dòng)后汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),路面情況相同,兩次的加速度也相同,根據(jù)0-v02=2ax'可知,汽車制動(dòng)的加速度a=-2 m/s2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)汽車的速度為14 m/s時(shí),Y=-1422×(-2) m=49 m,選項(xiàng)C正確.
10.(多選)如圖所示,完全相同的三塊木塊并排固定在
11、水平面上,一顆子彈以速度v水平射入,若子彈在木塊中做勻減速直線運(yùn)動(dòng),且穿過第三塊木塊后子彈的速度恰好為0,則子彈依次射入每塊木塊時(shí)的速度之比和穿過每塊木塊所用的時(shí)間之比分別是( )
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
C.t1∶t2∶t3=1∶2∶3
D.t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1
答案BD
解析設(shè)子彈射入第三塊木塊時(shí)、射入第二塊木塊時(shí)、射入第一塊木塊時(shí)的速度分別為v3、v2、v1,用運(yùn)動(dòng)的可逆等效進(jìn)行分析,子彈向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),初速度為零,設(shè)每塊木塊長(zhǎng)為L(zhǎng),則v32=2a·L,v22=2a·2L,v12=2a·3L,則v
12、1∶v2∶v3=3∶2∶1,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;由v3=at3,v2=a(t2+t3),v1=a(t1+t2+t3),三式聯(lián)立得t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1,選項(xiàng) D正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
11.(多選)(2016全國(guó)Ⅰ)甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖象如圖所示.已知兩車在t=3 s時(shí)并排行駛,則( )
A.在t=1 s時(shí),甲車在乙車后
B.在t=0時(shí),甲車在乙車前7.5 m
C.兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t=2 s
D.甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m
答案BD
解析v-t圖象中圖線與t軸之間包圍的面積為相應(yīng)時(shí)間內(nèi)位移的大小
13、,根據(jù)題意分析可知,t=0時(shí),甲車在乙車的前面,兩車的距離為圖中甲、乙圖線與t軸之間的面積的差,即s0=(10+25)×32 m-30×32 m=7.5 m,選項(xiàng)B正確;1~3 s兩車行駛距離相等,所以在t=1 s時(shí)兩車并排行駛,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;t=2 s時(shí)乙車在前甲車在后,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;從t=1 s到t=3 s,甲車(乙車)行駛的距離為40 m(v-t圖象面積),選項(xiàng)D正確.
12.正以v=30 m/s的速度運(yùn)行著的列車,接到前方小站的請(qǐng)求,在該站??? min,接一個(gè)重癥病人上車.司機(jī)決定,以加速度a1=-0.6 m/s2做勻減速運(yùn)動(dòng)到小站,停車1 min后以a2=1.0 m/s2勻加速啟
14、動(dòng),恢復(fù)到原來(lái)的速度后再勻速行駛.試問:由于臨時(shí)停車,共耽誤了多長(zhǎng)時(shí)間?
答案100 s
解析對(duì)勻減速停車過程,所用時(shí)間t1=0-va1=50 s.
對(duì)勻加速啟動(dòng)過程,所用時(shí)間t2=v-0a2=30 s.
從開始制動(dòng)到恢復(fù)原速運(yùn)行,共用時(shí)間t=t1+t2+60 s=140 s.
制動(dòng)過程,列車運(yùn)行路程s1=-v22a1=750 m.
啟動(dòng)過程,列車運(yùn)行路程s2=v22a2=450 m.
若列車以速度v勻速通過s1+s2路程所用的時(shí)間t'=s1+s2v=40 s.
可見,因臨時(shí)停車共耽誤的時(shí)間Δt=t-t'=100 s.
13.某一長(zhǎng)直的賽道上有一輛賽車,其前方Δx=200 m
15、處有一安全車正以v0=10 m/s的速度勻速前進(jìn),這時(shí)賽車從靜止出發(fā)以a=2 m/s2的加速度追趕.試求:
(1)賽車追上安全車之前,從開始運(yùn)動(dòng)起經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間與安全車相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離為多少?
(2)賽車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間追上安全車?
(3)當(dāng)賽車剛追上安全車時(shí),賽車手立即剎車,使賽車以4 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),問兩車再經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間第二次相遇?(設(shè)賽車可以從安全車旁經(jīng)過而不發(fā)生碰撞)
答案(1)5 s 225 m (2)20 s (3)20 s
解析(1)當(dāng)兩車速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn),
對(duì)賽車v0=at1
解得t1=5 s
此過程中賽車位移x1=12at12=12×2×52
16、m=25 m
安全車位移x2=v0t1=10×5 m=50 m
兩車之間距離x=x2+Δx-x1=50 m+200 m-25 m=225 m.
(2)設(shè)賽車經(jīng)過時(shí)間t2追上安全車,則有
12at22-Δx=v0t2
解得t2=20 s.
(3)第一次相遇時(shí)賽車的速度
v=at2=2×20 m/s=40 m/s
設(shè)從第一次相遇起再經(jīng)過時(shí)間t0兩車再次相遇,則
vt0+12a't02=v0t0
解得t0=15 s
但賽車速度從40 m/s減為0只需10 s,所以兩車第二次相遇時(shí)賽車是靜止的,設(shè)兩車第二次相遇的時(shí)間為t,則有v22a'=v0t
解得t=20 s.
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