第二讲 匀变速直线运动的研究
一、单项选择题
1.一小物体以一定的初速度自光滑斜面的底端a点上滑,最远可达b点,e为ab的中点,已知物体由a到e的时间为t0,则它从e经b再返回e所需时间为( )
A.t0 B.(-1)t0
C.2(+1)t0 D.(2+1)t0
解析 由逆向思维可知物体从b到e和从e到a的时间比为1:(-1),即t:t0=1:(-1),得t=(+1)t0,由运动的对称性可得从e到b和从b到e的时间相等,所以从e经b再返回e所需时间为2t,即2(+1)t0,答案为C.
答案 C
2.取一根长2m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘.在线端系上第一个垫圈1,隔12cm再系一个垫圈2,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm,如图所示.站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘.松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5个垫圈( )
A.落到盘上的时间间隔越来越大
B.落到盘上的时间间隔相等
C.依次落到盘上的时间关系为1: : :2
D.依次落到盘上的时间关系为1: (-1) : (-): (2-)
解析 根据其运动规律h=gt2判断落到盘上的时间间隔相等,B项正确;垫圈依次落到盘上的速度关系为1:2:3:4,垫圈依次落到盘上的时间关系为1:2:3:4,C、D项错误.
答案 B
3.一物体做竖直上抛运动,1s后运动位移的大小为上升最大高度的,则关于物体上抛的初速度,下列说法正确的是( )
A.初速度只能为39.27m/s
B.初速度应为两个值
C.初速度可能有三个值
D.初速度不可能有三个值
解析 1s后运动位移可以在抛出点的上方,分别是上升和下落等高的两点,还可以在抛出点下方,所以正确的选项为C.
答案 C
4.如图所示,A、B两物体相距s=7m,物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动.而物体B此时的速度vB=10m/s,在摩擦力的作用下向右做匀减速运动,加速度a=-2m/s2,那么物体A追上物体B所用的时间为( )
A.7s B.8s
C.9s D.10s
解析 物体B从开始到停下来所用的时间t==5s,在此时间内B前进的距离sB=Bt=25m,A前进的距离sA=vAt=20m.故此时刻A、B相距5+7=12m,所以再经过3sA才能追上B,故物体A追上物体B所用的时间为8s.故B选项正确.
答案 B
5.酒后驾驶会导致许多安全隐患,其中之一是驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间.下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同).
速度(m/s)
思考距离/m
制动距离/m
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
20
10.0
20.0
36.7
46.7
25
12.5
25.0
54.2
x
分析上表可知,下列说法不正确的是( )
A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
B.若汽车以20m/s的速度行驶时,发现前方40m处有险情,酒后驾驶不能安全停车
C.汽车制动时,加速度大小为10m/s2
D.表中x为66.7
解析 从表格数据可知A、B项都正确;根据匀变速直线运动规律,可求得汽车制动时,加速度大小为a==7.5m/s2,x1表示思考距离、x2表示制动距离,C项错;D项有x2==41.7m,加上思考距离得表中x为66.7,D项也是正确的.
答案 C
6.第30届夏季奥运会将于2012年在伦敦举行,跳水比赛是我国的传统优势项目.某运动员正在进行10m跳台跳水训练,若只研究运动员的下落过程,下列说法正确的是( )
A.为了研究运动员的技术动作,可将正在比赛的运动员视为质点
B.运动员在下落过程中,感觉水面在匀速上升
C.前一半时间内位移大,后一半时间内位移小
D.前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短
解析 为了研究运动员的技术动作,不能将正在比赛的运动员视为质点,A项错误;运动员在下落过程中做自由落体运动,所以感觉到水面是变速上升的,B项错误;根据自由落体运动的规律,前一半时间内通过的位移是后一半时间内通过的位移的,C项错误;前一半位移和后一半位移所用的时间之比为1:(-1),所以D项正确.
答案 D
二、多项选择题
7.某人从楼顶由静止释放一颗石子,如果忽略空气对石子的阻力,利用下面的哪些已知量可以测量这栋楼房的高度H(重力加速度g已知)( )
A.石子落地时的速度
B.石子下落的时间
C.石子下落最初1s内的平均速度
D.石子下落最后1s内的位移
答案 ABD
8.做初速度不为零的匀加速直线运动的物体,在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点,则以下判断正确的是( )
A.物体在A点的速度大小为
B.物体运动的加速度为
C.物体运动的加速度为
D.物体在B点的速度大小为
解析 根据匀变速直线运动规律,中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,故A项正确;根据x2-x1=aT2,C项正确,B项错误;根据vt=v0+aT,物体在B点的速度大小为,D项错误.
答案 AC
9.如图所示,以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2s将熄灭,此时汽车距离停车线18m.该车加速时最大加速度大小为2m/s2,减速时最大加速度大小为5m/s2.此路线允许行驶的最大速度为12.5m/s.下列说法中正确的有( )
A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线
B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D.如果距停车线5m处减速,汽车能停在停车线处
解析 在加速阶段若一直加速,则2s末的速度为12m/s,2s内的位移为x=×2m=20m,则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线,A项正确;汽车一直减速在绿灯熄灭前通过的距离小于16m,则不能通过停车线,如距离停车线5m处减速,汽车运动的最小距离为6.4m,不能停在停车线处,C项正确.
答案 AC
10.处于平直轨道上的甲、乙两物体相距x,乙在甲前且两物体同时、同向开始运动,甲以初速度v、加速度a1做匀加速直线运动,乙做初速度为零、加速度为a2的匀加速直线运动,假设甲能从乙旁边通过,下述情况可能发生的是( )
A.a1=a2时,能相遇两次
B.a1>a2时,能相遇两次
C.a1a2时、a1
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