一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
1.某物体做直线运动,设该物体运动的时间为t,位移为x,其下列说法正确的是( )
x1
?图象如图所示,则t2t
A.物体做的是匀加速直线运动 B.t=0时,物体的速度为ab C.0~b时间内物体的位移为2ab2
D.0~b时间内物体做匀减速直线运动,b~2b时间内物体做反向的匀加速直线运动 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AD.根据匀变速直线运动位移时间公式x?v0t?1a加t2得 2x11?va 0?t2t2加即
x1
?图象是一条倾斜的直线。 2
tt
所以由图象可知物体做匀变速直线运动,在0~b时间内物体做匀减速直线运动,b~2b时间内物体做反向的匀加速直线运动,选项A错误,D正确; B.根据数学知识可得:
v0?k?选项B错误; C.根据数学知识可得
2a?2ab1 b1a加?-a 2解得
a加?-2a
将t=b代入x?v0t?1a加t2得 2
11x?v0t?a加t2?2ab?b????2a??b2?ab2
22选项C错误。 故选D。
2.“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险,若司机也属于低头一族,出事概率则会剧增。若高速公路(可视为平直公路)同一车道上两小车的车速均为108km/h,车距为105m,前车由于车辆问题而紧急刹车,而后方车辆的司机由于低头看手机,4s后抬头才看到前车刹车,经过0.4s的应时间后也紧急刹车,假设两车刹车时的加速度大小均为6m/s2,则下列说法正确的是( )
A.两车不会相撞,两车间的最小距离为12m B.两车会相撞,相撞时前车车速为6m/s C.两车会相撞,相撞时后车车速为18m/s D.条件不足,不能判断两车是否相撞 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
两车的初速度v0?108km/h?30m/s,结合运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移
v02302x1=?m?75m 2a2?6则后车从开始到刹车到速度为0的位移
x2=30?(4?0.4)m?75m=207m>105m+x1=180m
所以两车会相撞,相撞时前车已经停止,距后车减速到速度为0的位置相距
?x?207m?180m?27m
根据减速到速度为零的运动可以视为初速度为零的加速运动处理,则相撞时后车的速度
v22a?x
解得
v?18m/s
故C正确,ABD错误。 故选C。
t0时3.甲、乙两车在平直公路上行驶,其v-t图象如图所示.t=0时,两车间距为s0; 刻,甲、乙两车相遇.0t0时间内甲车发生的位移为s,下列说法正确的是( )
A.0B.0t0时间内甲车在前,t02t0时间内乙车在前
2t0 时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍
C.2t0时刻甲、乙两车相距
1s0 26s 7【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
D.s0?A.由图知在0~t0时间内甲车速度大于乙车的速度,故是甲车在追赶乙车,所以A错误; B.0~2t0时间内甲车平均速度的大小
13v0,乙车平均速度v0,所以B错误;
22D.由题意知,图中阴影部分面积即为位移s0,根据几何关系知,三角形ABC的面积对应位移s0∕3,所以可求三角形OCD的面积对应位移s0∕6,所以0—to时间内甲车发生的位移为
s=s0+ s0∕6
得
s0=
故D正确;
C.2t0时刻甲、乙两车间的距离即为三角形ABC的面积即s0∕3,所以C错误.
6s 7
故选D。
4.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。
5.某型号汽车出厂标准,为百公里(100 km/h)刹车距离小于44 m,当刹车距离超过标准距离20%时,就需要考虑刹车系统、轮胎磨损等安全隐患问题。某用户以路边相距30 m的A、B两路灯柱为参照物,以100 km/h的速度紧急刹车,通过A灯柱时车速仪如图a所示,通过B灯柱时如图b所示,刹车过程可看作匀变速运动。则下列相关叙述中正确的是( )
A.该汽车刹车过程加速度大小约为7.7m/s2 B.该汽车百公里刹车距离大于60 m
C.该汽车百公里刹车距离已超过20%,存在安全隐患 D.此测试过程不规范不专业,没有任何实际指导意义 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
取v0?100km/h,v1?80km/h,v2?20km/h,百公里刹车距离x0,A、B灯柱距离
x1?30m,汽车刹车过程加速度大小为a,运动学公式有
20?v0??2ax0 2v2?v12??2ax1
代入数据得
x0?50m a?7.7m/s2
x0?44?13.6%?20% 44上述数据可知,选项A正确,BCD错误。 故选A。
6.如图所示为某质点做直线运动时的v-t图象图象关于图中虚线对称,则在0~t1时间内,关于质点的运动,下列说法正确的是
A.若质点能两次到达某一位置,则两次的速度都不可能为零 B.若质点能三次通过某一位置,则可能三次都是加速通过该位置 C.若质点能三次通过某一位置,则可能两次加速通过,一次减速通过 D.若质点能两次到达某一位置,则两次到达这一位置的速度大小一定相等 【答案】C 【解析】