一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
1.一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?t1x0B.车头经过立柱A、B的平均速度为
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)
2.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。 t2t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 211x?v0t?a加t2?2ab?b????2a??b2?ab2
22选项C错误。 故选D。
3.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】 【详解】
由图线可知0-3s内的位移为
1s1??3?2m?3m
2方向为正方向;3-8s内的位移为
1s2??(8?3)?2m?5m
2方向为负方向;0-8s内的位移为
s?s1?s2??2m
0-8s内的平均速度为
v?负号表示方向是向左的.
s?2m???0.25m/s, t8sA. 前8s内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s,向右,与分析不一致,故A错误; B. 前8s内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s,向左,与分析相一致,故B正确; C. 前8s内平均速度的大小和方向分别为1m/s,向右,与分析不一致,故C错误; D. 前8s内平均速度的大小和方向分别为1m/s,向左,与分析不一致,故D错误.
4.若每节车厢长度近似相等,一观察者站在第一节车厢前端,当列车从静止开始作匀加速
运动时( )
A.每节车厢末端经过观察者的速度之比是1:2:3:…:n B.每节车厢经过观察者所经历时间之比是1:2:3::n :n2
C.经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是1:4:9:D.在连续相等的时间里经过观察者的车厢数之比是1:3:5:(2n-)1 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
设每节车厢长度为L,列车加速度为a。 A.一节车厢通过
v12?2aL
n节车厢通过
2vn?2anl
得到
vn?nv1
每节车厢末端经过观察者的速度之比是
1:2:3:故A错误;
B.第一节车厢通过观察者时
:n L?前(n?1)节车厢通过观察者时
12at1 212(n?1)L?atn?1 2前n节车厢通过
12nL?atn
2由数学知识得到得到
tn?nt1,tn?1?n?1t1
则第n节车厢通过时间
Tn?(n?n?1)t1
所以每节车厢经过观察者所经历时间之比是
1:(2?1):(3?2):?:(n?n?1)
故B错误;
CD.根据初速度为零的位移公式
x?在相等时间里物体位移之比
12at 21:3:5:(2n-)1
根据速度公式
v?at
经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是
1:2:3:故C错误,D正确。 故选D。
:n
5.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片示意图,某同学以下落过程中的某一点为原点,竖直向下为正方向建立坐标轴,并测量各时刻的位置坐标x1、x2、x3、x4。为了利用频闪照片证明自由落体运动是匀加速直线运动,以下几种方案合理的是( )
A.看各位置坐标x1、x2、x3、x4是否成等差数列
B.看各相邻位置坐标差(x1-0)、(x2-x1)、(x3-x2)、(x4-x3)是否成等差数列 C.作x-t图,看图线是否为一条直线 D.作x-t2图,看图线是否为一条直线 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.由自由落体运动可知
x?12gt 2因此各位置坐标x1、x2、x3、x4不成等差数列,故选项A错误; B.根据逐差法公式
?x?aT2
可知,邻位置坐标差(x1-0)、(x2-x1)、(x3-x2)、(x4-x3)成等差数列,故选项B正