1、匀变速直线运动的位移与速度的关系1关于公式x,下列说法正确的是()A此公式只适用于匀加速直线运动B此公式适用于匀变速直线运动C此公式只适用于位移为正的情况D此公式不可能出现a、x同时为负值的情况【解析】公式x既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动,既适用于位移为正的情况,也适用于位移为负的情况,选项B正确,选项A、C错误当物体做匀加速直线运动,且规定初速度的反方向为正方向时,a、x就会同时为负值,选项D错误【答案】B2某航母跑道长200 m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A5 m/
2、sB10 m/sC15 m/sD20 m/s【解析】由题知,v50 m/s,a6 m/s2,x200 m,最小初速度v0 m/s10 m/s.故选项B正确【答案】B3如图244所示,物体A在斜面上由静止匀加速滑下x1后,又匀减速地在平面上滑过x2后停下,测得x22x1,则物体在斜面上的加速度a1与在平面上的加速度a2的大小关系为() 图244Aa1a2Ba12a2Ca1a2Da14a2【解析】物体在斜面上初速度为零,设末速度为v,则有v202a1x1.同理,在水平面上有v202a2x2,所以a1x1a2x2,故a12a2.【答案】B4一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1 s内与在第2
3、s内位移之比为x1x2,在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1v2,在以下说法正确的是() Ax1x213,v1v212Bx1x213,v1v21Cx1x214,v1v212Dx1x214,v1v21【解析】从静止开始的匀加速直线运动第1 s内、第2 s内、第3 s内位移之比为135.根据v22ax,走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比v1v21,选项B正确【答案】B5(多选)某时刻,两车从同一地点、沿同一方向做直线运动,下列关于两车的位移x、速度v随时间t变化的图象,能反映t1时刻两车相遇的是()【解析】xt图象中的点表示物体所在的位置,t1时刻两图线相交,两物体相遇,故A错误
4、,B正确;vt图象表示物体的速度随时间变化的规律,图线与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,两物体在t1时间内位移相同,两物体相遇,故C错误,D正确【答案】BD6一物体沿长为L的光滑斜面,从静止开始由斜面的顶端下滑到斜面底端的过程中,当物体的速度达到末速度的一半时,它沿斜面下滑的长度为() A.B.C. D.【解析】设物体沿斜面下滑的加速度为a,物体到达斜面底端时的速度为v,则有:v22aL(0.5v)22as由、两式可得s0.25 L故选A.【答案】A7(多选)对于初速度为零的匀加速直线运动,以下说法正确的是()A物体在1 s、3 s、5 s时的速度之比为135B物体在1 s、3 s、5 s
5、内的位移之比为135C物体经过1 m、3 m、5 m时的速度之比为D物体经过1 m、3 m、5 m所用时间之比为【解析】由vat得v t,故物体在1 s、3 s、5 s时的速度之比为135,A对;由xat 2得xt 2,故物体在1 s、3 s、5 s内的位移之比为123252,B错;由v22ax得v ,故物体经过1 m,3 m、5 m时的速度之比为,C对;由xat 2得t ,物体经过1 m、3 m、5 m所用时间之比为,D对【答案】ACD8一辆货车以8 m/s的速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后面600 m处有一辆客车以72 km/h的速度向它靠近客车司机发觉后立即合上制动器,但客车要滑
6、行2 000 m才能停止求: (1)客车滑行的加速度大小为多少?(2)计算后判断两车是否会相撞【解析】(1)由v2v2ax得客车刹车的加速度大小为a m/s20.1 m/s2.(2)假设不相撞,设两车达到共同速度用时为t,则v2atv1,解得t120 s货车在该时间内的位移x1v1t8120 m960 m客车在该时间内的位移x2 t1 680 m位移大小关系:x21 680 m600 mx11 560 m,故已相撞【答案】(1)0.1 m/s2(2)会相撞能力提升9一个做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点的速度分别是v和7v,经过A、B的时间是t,则下列判断中错误的是() A经过A、B中
7、点的速度是4vB经过A、B中间时刻的速度是4vC前时间通过的位移比后时间通过的位移少1.5vtD前位移所需时间是后位移所需时间的2倍【解析】平均速度AB4v,即中间时刻的瞬时速度,B正确;中点位移处的速度v5v,A错误;由xa2和7vvat,可以判断C正确;由t1和t2得t12t2,D正确故选A.【答案】A10(多选)假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v030 m/s,距离s0100 m,t0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间的变化如图245甲、乙所示取运动方向为正方向,下列说法正确的是()甲乙图245At6 s时两车速度相等Bt6 s时两车
8、距离最近C06 s内两车位移之差为90 mD两车在09 s内会相撞【解析】由加速度图象可画出两车的速度随时间变化的图象,如图所示由图象可知,t6 s时两车等速,此时距离最近,图中阴影部分面积为06 s内两车位移之差,x303 m30(63) m90 m100 m,所以不会相撞故A、B、C正确【答案】ABC11有一架电梯,启动时匀加速上升加速度为2 m/s2,制动时匀减速上升加速度大小为1 m/s2,中间阶段电梯可匀速运行,电梯运行的楼层高48 m问: (1)若电梯运行时最大限速为9 m/s,电梯升到楼顶的最短时间是多少?(2)如果电梯先加速上升,然后匀速上升,最后减速上升,全程共用时间为15
9、s,上升的最大速度是多少?【解析】(1)据题得h48 m解得:vm8 m/s9 m/s故电梯升到楼顶的最短时间是 tmin s s12 s.(2)先匀加速,后以某一速度v匀速,再减速,设加速时间t1,减速时间为t2,则t1、t2,h(t1t2)v(15t1t2)联立解得v4 m/s,另一解不合理舍去【答案】(1)12 s(2)4 m/s12某地雾霾天气中高速公路上的能见度只有72 m,要保证行驶前方突发紧急情况下汽车的安全,汽车行驶的速度不能太大已知汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2.(1)若前方紧急情况出现的同时汽车开始制动,汽车行驶的速度不能超过多大?(结果可以带根号)(2)若驾驶员从感知前方紧急情况到汽车开始制动的反应时间为0.6 s,汽车行驶的速度不能超过多大?【解析】(1)汽车刹车的加速度a5 m/s2,要在x72 m内停下,设行驶的速度不超过v1,由运动学公式有:0v2ax代入题中数据可得:v112 m/s.(2)设汽车行驶的速度不超过v2,在驾驶员的反应时间t0内汽车做匀速运动的位移为x1,则x1v2t0刹车减速位移x2xx1x2联立各式代入数据可得:v224 m/s.【答案】(1)12 m/s(2)24 m/s