1、课时跟踪检测(十一)匀变速直线运动规律的应用组重基础体现综合1中国运动员在国际田联室内巡回赛伯明翰站男子60 m决赛中,以6秒47的成绩获得冠军。比赛时中国运动员的起跑反应时间是0.170 s,加速过程可以看成匀加速直线运动,加速时间约2.5 s,最大速度约为12 m/s,则中国运动员在加速阶段的加速度与位移约为()A4.8 m/s216 mB4.8 m/s215 mC4.5 m/s216 m D4.5 m/s215 m答案:B2.质点做直线运动的速度时间图像如图所示,下图中表示质点加速度时间图像正确的是()答案:B3(多选)质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图像如图所示,则该质点()
2、A加速度大小为1 m/s2B任意相邻1 s内的位移差都为2 mC2 s末的速度是4 m/sD物体在第3 s内的平均速度大小为3 m/s答案:BC4某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图中的、图线所示。由图可知,启用ABS后()At1时刻车速更小B0t1时间内加速度更大C加速度总比不启用ABS时大D刹车后前行的距离比不启用ABS更短答案:D5某物体做匀加速直线运动,先后经过M、N两点的速度分别为v和3v,经历的时间为t,则下列说法中正确的是()A物体经过MN中点时的速度为2vB物体在时间t内的中间时刻的速度为2vC物体经过任意时间t,速度的增量均为
3、vD物体在后时间所通过的距离比前时间所通过的距离大答案:B6甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的vt图像中(如图所示),直线a、b分别描述了甲、乙两车在020 s的运动情况,关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()A在010 s内两车逐渐靠近B在1020 s内两车逐渐远离C在515 s内两车的位移相等D在t10 s时两车在公路上相遇解析:选C由图像可知,甲车做v5 m/s的匀速直线运动,乙车做v010 m/s的匀减速直线运动。010 s内,v乙v甲,乙车在前,且距离在增大,A错误;1020 s内,v乙v甲,乙车在前,二者距离
4、在减小,B错误;515 s内,a、b两图线与t轴所围的面积相等,故发生的位移相等,C正确;t10 s时,v乙v甲,两车相距最远,t20 s时,两车位移相等,此时相遇,D错误。7(2021广东高考)(多选)赛龙舟是端午节的传统活动。下列v t和x t图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐的有()解析:选BD从vt图像上看,由于所有龙舟出发点相同,故只要存在甲龙舟与其他龙舟从出发到某时刻图线与t轴所围图形面积相等,就存在船头并齐的情况,故A错误,B正确。从xt图像上看,图像的交点即代表两龙舟船头并齐,故D正确
5、,C错误。8利用打点计时器探究小车的速度随时间变化的规律。其中交流电源的频率为50 Hz,如图给出了该次实验中,从A点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点。测得各计数点到A点的距离分别为:d11.40 cm,d23.29 cm,d35.69 cm,d48.59 cm,d512.00 cm,d615.90 cm。(1)如果该纸带A端与小车相连,则小车的运动方向为_(选填“AB”或“BA”),且小车做_(选填“匀加速”“匀减速”或“变加速”)直线运动。(2)在打计数点F时,小车运动的瞬时速度为vF_m/s,小车的加速度大小为a_m/s2。(保留两位有效数字)(
6、3)如果当时该交流电源的电压略偏小,但仍然稳定。而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。解析:(1)如果该纸带A端与小车相连,则小车的运动方向为BA,因d0.5 cm,故小车做匀加速直线运动。(2)小车运动的瞬时速度为vF m/s0.37 m/s,小车的加速度大小为a m/s20.50 m/s2。(3)如果当时该交流电源的电压略变小,打点计时器的打点时间间隔不变,加速度a的测量值不变,加速度的测量值与实际值相比不变。答案:(1)BA匀加速(2)0.370.50(3)不变9高速公路上,一辆大货车以20 m/s的速度违规行驶在快速道上,另有一辆小
7、轿车以32 m/s的速度随其后并逐渐接近。大货车的制动性能较差,刹车时的加速度保持在4 m/s2,而小轿车配备有ABS防抱死刹车系统,刹车时能使汽车的加速度保持在8 m/s2。若前方大货车突然紧急刹车,小轿车司机的反应时间是0.50 s,为了避免发生追尾事故,小轿车和大货车之间至少应间隔多大的距离?解析:反应时间里小轿车的行驶距离:x1v1t0;若恰好发生追尾,则两车速度相等,有:vv1a1(t0.5 s),vv2a2t,代入数据,得从大货车开始刹车到发生追尾所用时间:t4 s此段时间内,小轿车行驶距离:s1x1v1(t0.5 s)a1(t0.5 s)2,大货车行驶距离s2v2ta2t2,则有
8、两车之间不发生追尾的最小距离:ss1s2;两车刹车时的加速度分别是:a18 m/s2,a24 m/s2,代入数据得:s31 m。答案:31 m组重应用体现创新10(2021年1月新高考8省联考湖南卷)(多选)甲、乙两同学相约去参观博物馆,两人同时从各自家中出发,沿同一直线相向而行,经过一段时间后两人会合。身上携带的运动传感器分别记录了他们在这段时间内的速度大小随时间的变化关系,如图所示。其中,甲的速度大小随时间变化的图线为两段四分之一圆弧。则()A在t1时刻,甲、乙两人速度相同B0t2时间内,乙所走路程大于甲C在t3时刻,甲、乙两人加速度大小相等D0t4时间内,甲、乙两人平均速率相同解析:选B
9、CD因为两个人是相向运动的,说明运动方向相反,因此t1时刻速度方向相反,A错误;vt图像与横轴围成的面积表示物体运动的位移大小,因此可得0t2时间内乙的路程大于甲的路程,B正确;vt图像的斜率表示加速度,t3时刻两vt图像的交点恰好等分甲图线在t2t4时间内的圆周,因此由几何关系可得过该交点圆的切线的斜率和乙的斜率大小相等,都为,C正确;通过观察可以看出甲的图线与横轴围成的面积等于乙图线与横轴围成的面积,说明甲、乙的路程相等,则平均速率相同,D正确。11(多选)甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动,它们的vt图像如图所示。下列判断正确的是()A乙车启动时,甲车在其前方50 m
10、处B运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75 mC乙车启动10 s后正好追上甲车D乙车超过甲车后,两车不会再相遇解析:选ABD根据vt图像与时间轴包围的面积表示位移,可知乙车在t10 s时启动,此时甲车的位移为x1010 m50 m,即甲车在乙车前方50 m处,故A正确;当两车的速度相等时相距最远,最大距离为:xmax(515)10 m105 m75 m,故B正确;由于两车从同一地点沿同一方向做直线运动,当位移相等时两车才相遇,由题图可知,乙车启动10 s后位移小于甲车的位移,还没有追上甲车,故C错误;乙车超过甲车后,由于乙车的速度大,所以两车不可能再相遇,故D正确。12A、B两列火车,在同一
11、轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA10 m/s,B车在后,其速度vB30 m/s,因大雾能见度低,B车在距A车x085 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180 m才能停止,问:B车刹车时A车仍按原速率行驶,两车是否会相撞?若会相撞,将在B车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离是多少?解析:设B车刹车过程的加速度大小为aB,由v2v022ax,可得023022(aB)180,解得aB2.5 m/s2。设经过时间t两车相撞,则有:vBtaBt2x0vAt,即30t2.5t28510t,整理得t216t680,由1624680,可知t无实数解,即两车不会相撞,速度相等时两车相距最近,此时vAvBaBt1,代入数据得t18 s,此过程中xBvBt1aBt12160 m,xAvAt180 m,两车的最近距离xx0xAxB5 m。答案:不会相撞最近距离为5 m