一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
1.某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50m处停着一辆乙车,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动。已知刹车后第1个2s内的位移是24m,第4个2s内的位移是1m。则下列说法中正确的是( ) A.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s2 B.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为C.汽车甲刹车后停止前,可能撞上乙车 D.汽车甲刹车前的速度为13.9m/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
ABD.假设汽车甲8s内一直做匀减速直线运动,根据x4-x1=3aT得
223m/s2 12a?根据x1?v0t1?x4?x11?242322?m/s??m/s 23T3?41212at1得初速度为 212324???22 212v0?m/s?13.9m/s2速度减为零的时间为
t?可知汽车甲在8s前速度减为零。
0?v00?13.9?s?7.3s23 a?1212at1得 2设汽车甲的加速度为a,根据x1?v0t1?24?2v0?2a
汽车甲速度减为零的时间为
t0?采用逆向思维,最后2s内的位移为
0-v0v?-0 aav1x??(?a)(0?6)2?1m
2?a联立解得
a=-2m/s2 v0=14m/s
选项A正确,BD错误。 C.汽车甲刹车到停止的距离
0?v020?142x0?? m?49m<50m
2a2?(?2)可知甲不能撞上乙车,选项C错误。 故选A。
2.假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动,已知某列车长为L通过一铁路桥时的加速度大小为a,列车全身通过桥头的时间为t1,列车全身通过桥尾的时间为t2,则列车车头通过铁路桥所需的时间为 ( )
1A.·Lt?t2
at1t21B.·Lt?t2t2?t1Lt2?t1t2?t1Lt2?t1t2?t1??? C.· D.·
at1t22at1t22at1t22【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t0,从列车车头到达桥头时开始计时,列车全身通过桥头时的平均速度等于
t1时刻的瞬时速度v1,可得: 2v1?L t1列车全身通过桥尾时的平均速度等于t0?t2时刻的瞬时速度v2,则 2v2?L t2由匀变速直线运动的速度公式可得:
tt??v2?v1?a?t0?2?1?
22??联立解得:
t0?1A. ·Lt2?t1t2?t1?? at1t22Lt?t2,与计算不符,故A错误.
at1t21B. ·Lt?t2t2?t1?,与计算不符,故B错误.
at1t22Lt2?t1t2?t1?C. ·,与计算相符,故C正确.
at1t22
2D. ·Lt?t1t2?t1?,与计算不符,故D错误.
at1t22
3.“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。
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( )