一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
1.甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,某时刻乙车在前、甲车在后,相距x=6m,从此刻开始计时,乙做匀减速运动,两车运动的v-t图象如图所示。则在0~12s内关于两车位置关系的判断,下列说法正确的是( )
A.t=4s时两车相遇 B.t=4s时两车间的距离为4m C.0~12s内两车有两次相遇 D.0~12s内两车有三次相遇 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB.题中图像与时间轴围成的面积可表示位移,0~4s,甲车的位移为48m,乙车的位移为40m,因在t=0时,甲车在乙车后面6m,故当t=4s时,甲车会在前,乙车会在后,且相距2m,所以t=4s前两车第一次相遇,t=4s时两车间的距离为2m,故AB错误; CD.0~6s,甲的位移为60m,乙的位移为54m,两车第二次相遇,6s后,由于乙的速度大于甲的速度,乙又跑在前面,8s后,甲车的速度大于乙的速度,两车还会有第三次相遇,当t=12s时,甲的位移为84m,乙的位移为72m,甲在乙的前面,所以第三次相遇发生在t=12s之前,所以在0~12s内两车有三次相遇,故C错误,D正确。 故选D。
2.一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动,车头经过站台上三个立柱A、B、C,对应时刻分别为t1、t2、t3,其x-t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
2x0A.车头经过立柱B的速度为
t3?t1
B.车头经过立柱A、B的平均速度为
x0 t2?t1C.动车的加速度为
x0?t3?2t2?t1??t2?t1??t3?t2??t3?t1?
2x0?t3?t2?t1?D.车头通过立柱B、C过程速度的变化量为【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.车头经过站台上立柱AC段的平均速度
?t2?t1??t3?t1?
vAC?xAC2x0? tACt3?t1由图可知,B点是AC段的位置中点,所以B点的瞬时速度应该大于AC段的平均速度,故A错误;
B.车头经过立柱A、B的平均速度为
vAB?故B正确;
xxAB?0 tABt2?t1C.根据中间时刻的速度等于平均速度得,动车的加速度为
a?故C错误;
vAC?vAB2x0(2t2?t1?t3)?v???tt3?t1?t2?t1(t3?t1)(t2?t1)(t3?t2)
22D.车头通过立柱B、C过程速度的变化量为
?v?a?t?故D错误; 故选B。
2x0(2t2?t1?t3)
(t3?t1)(t2?t1)
3.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.
at1t22Lt2?t1t2?t1?D. ·,与计算不符,故D错误.
at1t22
4.质点做直线运动的v—t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为( )
A.0.25m/s,向右 B.0.25m/s,向左 C.1m/s,向右 D.1m/s,向左 【答案】B 【解析】