【点评】
体育运动与物理中的运动学规律有很多的结合点,在平时训练中要加强应用物理知识解决实际问题的能力.
10.物体沿直线A到B,前一半位移以速度v1匀速运动,接着的后一半位移以速度v2匀速运动,则全程的平均速度是( ) A.
v1?v2 2B.v1v2
v1v2C.
v1?v2D.
2?v1v2?
?v1?v2?【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
设全程的位移为2x,则汽车以速度v1行驶了前x的位移.以速度v2行驶了后x的位移,则汽车通过前x位移的时间为
t1?汽车通过后x位移的时间为
x v1t2?全程的平均速度
x v2v?故选D.
2vv2x?12 t1?t2v1?v2
二、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
11.如图所示,水平线OO?在某竖直平面内,距地面高度为h,一条长为L(L?h)的轻绳两端分别系小球A和B,小球A在水平线OO?上,竖直向上的外力作用在A上,A和B都处于静止状态。现从OO?上另一点静止释放小球1,当小球1下落至与小球B等高位置时,从OO?上静止释放小球A和小球2,小球2在小球1的正上方。则下列说法正确的是( )
A.小球B将与小球1同时落地
B.h越大,小球A与小球B的落地时间差越大
C.从小球2释放到小球1落地前,小球1与2之间的距离随时间的增加而均匀增大 D.若1落地后原速率弹回,从此时开始计时,1与2相遇的时间随L的增大而减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.设小球1下落到与B等高的位置时的速度为v,设小球1还需要经过时间t1落地,则:
h?L?vt1?设B运动的时间为t2,则
12gt1① 2h?L?比较①②可知
12gt2② 2t1?t2
故A错误;
B.设A运动时间为t3,则
h?可得
12gt3 2t3?t2?2h2(h?L)? gg可知L是一个定值时,h越大,则小球A与小球B的落地时间差越小。故B错误; C.1与2两球的距离
L???t?1212gt?gt??t 22可见,两球间的距离随时间的推移,越来越大;故C正确; D.作出小球1和小球2运动的v-t图象,如图所示
由图可知,t1时刻,小球2开始运动;t2刻,小球1落地;t3刻,小球1和小球2相遇。图中左边的阴影部分面积表示的就是轻绳的长度L,可见,若1落地后原速率弹回,从此时开始计时,1与2相遇的时间随L的增大而增大,所以D错误。 故选C。
12.某质点做直线运动,其位移-时间图像如图所示。图中PQ为抛物线,P为抛物线的顶点,QR为抛物线过Q点的切线,与t轴的交点为R。下列说法正确的是( )
A.t=0时质点的速度大小为2m/s C.0~2s内质点的平均速度大小为3m/s 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.QR段表示质点做匀减速直线运动 D.R点对应的时刻为t=3s
A.根据x-t图象的斜率表示速度,t=0时图象切线斜率为零,则质点的速度为零,选项A错误。
B.QR段图象斜率不变,表示质点的速度不变,做匀速直线运动,选项B错误; C.0~2s内,质点的位移大小为
?x?2m?1m?1m
则平均速度为
v?选项C错误;
?x1?m/s?0.5m/s ?t2D.PQ为抛物线,则PQ段表示质点做匀变速直线运动,且有
x?将t=2s,x=1m,代入解得
12at 2a?0.5m/s2
t=2s时质点的速度大小为
v=at=1m/s
可知Q处切线的斜率大小为1,可得R点对应的时刻为
t=3s
选项D正确。 故选D。
13.一物块在水平面上由静止开始运动.物体运动的速度v随时间t变化的关系如图8所示.由图象可知:
A.在0~2s内与4s~6s内,物体的加速度方向相同 B.在0~2s内与4s~6s内,物体的速度方向相同 C.在0~2s内与4s~6s内,物体的平均速度相同 D.在4s~6s内,物体距离出发点越来越近 【答案】B 【解析】
试题分析:速度与时间的图像中,0~2s内加速运动,而在4s~6s内,物体做减速运动,故二者的加速度方向相反,选项A错误;由图像可知,在0~2s内与4s~6s内,物体的速度都是正值,方向相同,选项B正确;在0~2s内的面积与4s~6s内的面积不相等,故位移不相等,而时间相等,故物体的平均速度不相同,选项C错误;在4s~6s内,位移是正值,故物体距离出发点越来越远,选项D错误. 考点:速度与时间图像.
14.甲、乙两质点同时沿同一直线运动,速度随时间变化的v-t图象如图所示。关于两质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A.在t=0时,甲、乙的运动方向相同 B.在0~t0内,乙的加速度先增大后减小 C.在0~2t0内,乙的平均速度等于甲的平均速度 D.若甲、乙从同一位置出发,则t0时刻相距最远 【答案】D 【解析】
试题分析:在t=0时,甲的速度为正,乙的速度为负,说明甲、乙的运动方向相反.故A错误.根据斜率表示加速度,可知在0~t0内,乙的加速度逐渐减小,故B错误.根据图象与坐标轴围成的面积表示位移,在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负,则知在0~2t0内,乙的位移小于甲的位移,则乙的平均速度小于甲的平均速度,故C错误.若甲、乙从同一位置出发,甲一直沿正向运动,乙先沿负向运动,两者距离增大,后沿正向,在t0时刻前甲的速度大于乙的速度,两者间距增大,t0时刻后乙的速度大于甲的速度,两者间距减小,所以t0时刻相距最远,故D正确.故选D。 考点:v-t图像
15.一物体在水平地面上做匀减速直线运动直至停下,若已知物体在第1秒内位移为8.0m,在第3秒内位移为0.5m.则下列说法正确的是( ) A.物体的加速度大小一定为4m/s2 B.物体的加速度大小可能为3.75m/s2 C.物体在第0.5秒末速度一定为8.0m/s D.物体在第2.5秒末速度一定为0.5m/s 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
假设物体在第3s末时未停下,根据匀变速直线运动规律可知,某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,故0.5末的瞬时速度
8v1?m/s?8m/s
12.5s末的瞬时速度
v2?根据加速度定义式可得加速度大小为
0.5m/s?0.5m/s 1a?3.75m/s2