能力提升
1.(绵阳市12~13学年高一上学期期中)两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶。t=0时两车都在同一计时线处,此时比赛开始。它们在四次比赛中的v-t图如图所示。哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆( )
答案:AC
解析:根据图线和时间坐标轴所围的“面积”在数值上等于位移的大小可判定A、C选项正确。
2.飞机的起飞过程是从静止出发,在直跑道上加速前进,等达到一定速度时离地。已知飞机加速前进的路程为1600m,所用的时间为40s,假设这段时间内的运动为匀加速运动,用a表示加速度,v表示离地时的速度,则( )
A.a=2m/s2,v=80m/s B.a=1m/s2,v=40m/s
C.a=80m/s2,v=40m/s D.a=1m/s2,v=80m/s
答案:A
解析:由x=at2得a==m/s2=2m/s2,由x=t=t得v==m/s=80m/s。
3.(河北正定中学11~12学年高一上学期检测)一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观测,第一节车厢通过他历时2s,整列车厢通过他历时6s,则这列火车的车厢有( )
A.3节 B.6节
C.9节 D.12节
答案:C
解析:设一节车厢长为L,则L=at
nL=at,将t1=2s,t2=6s代入上面两式
解得n=9
4.(2013·试题调研)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。此路段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
答案:AC
解析:本题考查运动学公式的综合运用。
如果汽车立即做匀加速运动则有x=v0t+at2=20m,A项正确;v=v0+at=12m/s,B项错误。
如果汽车立即做匀减速运动则有x′=v0t-at2=12m,C项正确,D项错误。
5.矿井里的升降机,由静止开始匀加速上升,经过5s速度达到4m/s后,又以这个速度匀速上升20s,然后匀减速上升,经过4s停在井口,则矿井的深度为______m。
答案:98m
解析:因为升降机从井底到井口的运动分为三个阶段:匀加速、匀速、匀减速
解法一:(1)匀加速上升阶段 a1==0.8m/s2
h1=a1t=×0.8×52m=10m
(2)匀速上升阶段h2=vt2=4×20m=80m
(3)匀减速上升阶段a3==m/s=1m/s2
h3=a3t=×1×42m=8m
所以矿井深度h=h1+h2+h3=(10+80+8)m=98m
解法二:本题如用平均速度来解就不用求a1,a3,而只要根据=,s=t就可求解。
(1)匀加速上升阶段h1=1t1=t1=×5m=10m
(2)匀速上升阶段h2=v2t2=4×20m=80m
(3)匀减速上升阶段h3=3t3=t3=×4m=8m
所以矿井深度
h=h1+h2+h3=10m+80m+8m=98m
6.(山东平度市12~13学年高一上学期调研)一辆长途客车正在以v=20m/s的速度匀速行驶, 突然,司机看见车的正前方x=45m处有一只小狗(图甲),司机立即采取制动措施。从司机看见小狗到长途客车开始做匀减速直线运动的时间间隔Δt=0.5s。若从司机看见小狗开始计时(t=0),该长途客车的速度—时间图象如图乙所示。求:
(1)长途客车在Δt时间内前进的距离;
(2)长途客车从司机发现小狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
(3)根据你的计算结果,判断小狗是否安全。如果安全,请说明你判断的依据;如果不安全,有哪些方式可以使小狗安全。
答案:(1)10m (2)50m (3)不安全
解析:(1)公共汽车在司机的反应时间内前进的距离x1=vΔt=10m
(2)公共汽车从司机发现小狗至停止的时间内前进的距离
x2=x1+vt/2=50m
(3)因为x2>x,所以小狗不安全。
若要小狗不发生危险,可以采用如下的一些方式:
①小狗沿车的前进方向在4.5s内跑出5m以上的距离。
②小狗沿垂直运动的方向在4.5s内跑出的距离超过车的宽度。
7.从车站开出的汽车,做匀加速运动,走了12s时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速运动至停车,总共历时20s,行进了50m,求汽车的最大速度。
答案:5m/s
解析:汽车先做初速度为零的匀加速直线运动,达到最高速度后,立即改做匀减速运动,可以应用解析法,也可以应用图象法。
解法1:设最高速度为vm,由题意,可得方程组
x=a1t+vmt2-a2t
vm=a1t1,0=vm-a2t2
整理得vm==m/s=5m/s
解法2:应用图象法,做出运动全过程的v-t图象如下图所示,v-t图线与t轴围成三角形的面积与位移等值,故
x=,vm===m/s=5m/s。
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