高中物理-匀变速直线运动规律练习
一、单项选择题
1.人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间.我们可以采用下面的实验测出自己的反应时间.请一位同学用两个手指捏住木尺顶端,你用一只手在木尺下部做握住木尺的准备,但手的任何部位在开始时都不要碰到木尺.当看到那位同学放开手时,你立即握住木尺,根据木尺下降的高度,可以算出你的反应时间.若某次测量中木尺下降了约11 cm,由此可知此次你的反应时间约为( )
A.0.2 s C.0.1 s
B.0.15 s D.0.05 s
2x2,将x=0.11 m,g=10 m/s代入g
1
解析:选B 木尺做自由落体运动,x=2gt2,t= 可得选项B正确.
2.汽车在水平面上做匀变速直线刹车运动,其位移与时间的关系是:x=24t-6t2,则它在3 s内行驶的路程等于( )
A.18 m C.30 m
B.24 m D.48 m
解析:选B 根据位移与时间的关系是:x=24t-6t2可知汽车刹车时的初速度v0=24 m/s,加速度a=-12m/s2,根据速度与时间关系v=v0+at可得:汽车刹车用时t0=2 s,t=3 s>2 s,即第三秒已静止,3 s内路程等于2 s内路程,x=24×2 m-6×22 m=24 m,故选B.
3.一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5 m/s,第9 s内的位移比第5 s内的位移多4 m,则该质点的加速度、9 s末的速度和质点在9 s内通过的位移分别是( )
A.a=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=40.5 m B.a=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=45 m C.a=1 m/s2,v9=9.5 m/s,x9=45 m D.a=0.8 m/s2,v9=7.7 m/s,x9=36.9 m
解析:选C 由x9-x5=4aT2解得a=1 m/s2;9 s末的速度v9=v0+at=0.5 m/s+1×9 m/s1
=9.5 m/s,质点在9 s内通过的位移x9=v0t+2at2=45 m,C正确.
4.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,见前方有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5 m/s2,则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移为( )
A.30 m,40 m C.12.5 m,40 m
B.30 m,37.5 m D.12.5 m,37.5 m
解析:选C 汽车刹车到停止所需的时间t0=4 s.则汽车刹车后在5s内的位移等于4 s内11
的位移.所以x=v0t0+2at2同理可知汽车刹车后在1 s内的位0=20×4 m-×5×16 m=40 m.2移为x1=17.5 m,在2 s内的位移为x2=30 m,即汽车刹车后第2 s内的位移为x2-x1=12.5 m.选项C正确.
5.如图所示,一个小球从地面竖直上抛.已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为TA,两次经过较高点B的时间间隔为TB,重力加速度为g,则A、B两点间的距离为( )
?TA-TB?g
A.
2
2
?T2A-TB?gC.
4
2
?T2A-TB?gB. 22
?T2A-TB?gD. 8
解析:选D 设小球上抛的最高点距A点的距离为hA,距B点的距离为hB,根据竖直上
2
?T21?TA?21?TB?2A-TB?g
抛运动规律,hA=2g?2?,hB=2g?2?,A、B两点间的距离为hA-hB=.选项D正确.
8????
6.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起运动过程的位移与速度的关系式为x=(10-0.1v2)m,下列分析正确的是( )
A.上述过程的加速度大小为10 m/s2 B.刹车过程持续的时间为5 s C.0时刻的初速度为10 m/s D.刹车过程的位移为5 m
121212
解析:选C 由v2-v2v对照x=(10-0.1v)m可知0=2ax可得x=-0+v,2a2a2a=-0.1,12-2av20=10,解得a=-5 m/s,v0=10 m/s,A错误,C正确.由v0=-at可得刹车过程持续的时间为t=2 s,由v20=-2ax可得刹车的位移为x=10 m,B、D错误.
二、多项选择题
7.匀速运动的汽车从某时刻开始刹车,匀减速运动直至停止.若测得刹车时间为t,刹车位移为x,根据这些测量结果,可以求出( )
A.汽车刹车过程的初速度 B.汽车刹车过程的加速度 C.汽车刹车过程的平均速度 D.汽车刹车过程的制动力
12
解析:选ABC 因汽车做匀减速直线运动,所以有x=2at=v t,可以求出汽车刹车过程的加速度a、平均速度v,B、C正确;又v=at,可求出汽车刹车过程的初速度,A正确;因不知道汽车的质量,无法求出汽车刹车过程的制动力,D错误.
g
8.给滑块一初速度v0,使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为2,当滑块速度v0
大小减为2时,所用时间可能是( )
v0A.2g 3v0C.g
v0B.g 3v0D.2g v0
解析:选BC 当滑块速度大小减为2时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速v0v0v03v0g
度方向相反,因此要考虑两种情况,即v=2或v=-2,由v=v0-2t得t=g或t=g,故B、C正确.
9.某人在t=0时刻,观察一个正在做匀加速直线运动的质点,现只测出了该质点在第3 s内及第7 s内的位移,则下列说法正确是( )
A.不能求出任一时刻的瞬时速度 B.能求出任一时刻的瞬时速度
C.不能求出第3 s末到第7 s初这段时间内的位移 D.能求该质点加速度
解析:选BD 测出了该质点在第3 s内及第7 s内的位移,可以得到运动的加速度a,可以得到2.5 s末和6.5 s末的瞬时速度.应用速度公式可以求出任一时刻的瞬时速度,选项A错误B、D正确;应用位移公式可以得到任意时间内的位移,选项C错误.
10.取一根长2 m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘.在线的一端系上第一个垫圈,隔12 cm再系一个,以后每两个垫圈之间的距离分别为36 cm、60 cm、84 cm,如图所示,站在椅子上,向上提起线的另一端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内.松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5各垫圈( )
A.落到盘上的声音时间间隔越来越大 B.落到盘上的声音时间间隔相等
C.依次落到盘上的速率关系为1∶2∶3∶4
D.依次落到盘上的时间关系为1∶(2-1)∶(3-2)∶(2-3)
解析:选BC 根据题述可知每两个相邻垫圈之间的距离差为恒量24 cm,由Δx=aT2可知落到盘上的声音时间间隔相等,选项A、D错误B正确;由v2=2gx可知依次落到盘上的速率关系为1∶2∶3∶4.选项C正确.
三、计算题
11.相同的小球从斜面的某一位置每隔0.1 s释放一颗,连续放了几颗后,对斜面上正运动着的小球拍下部分照片,如图所示,现测得AB=15 cm,BC=20 cm,己知小球在斜面上做加速度相同的匀加速直线运动(初速度为零),求:
(1)各球的加速度的大小;
(2)拍片时,A球上方正运动的球有几个.
解析:(1)每一个球的运动都是重复的,故对所拍的照片上的球可认为是一个球在不同时刻的位置
由Δx=at2可得
Δx20-15
a=t2=0.12×10-2m/s2=5 m/s2.
AB+BC20+15×10-2
(2)vB=2t= m/s=1.75 m/s
2×0.1
1.75
vB=at,得t=5 s=0.35 s,则A运动了0.25 s,故在A之上有2个球,它们运动的时间分别为0.15 s、0.05 s.
答案:(1)5 m/s2 (2)2
12.一个物体0时刻从坐标原点O由静止开始沿+x方向做匀加速直线运动,速度与坐标的关系为v=6x(m/s),求:
(1)2s末物体的位置坐标;
(2)物体通过区间150 m≤x≤600 m所用的时间.
解析:(1)将v=6x与v=2ax对比可得物体的加速度a=3 m/s2, 1
由x=2at2可得2 s末物体的位置坐标x=6 m; (2)物体从坐标原点到x1=150 m所用时间 t1=
2x1
a=10 s;
2x2
a=20 s;
物体从坐标原点到x2=600 m所用时间t2=
物体通过区间150 m≤x≤600 m所用的时间Δt=t2-t1=10 s. 答案:(1)6 m (2)10 s