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高中物理必修一匀变速直线运动的规律和应用典型例题精讲精练

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A.ta=tb=tc B. ta>tb>tc C.ta<tb<tc D.tb<ta<tc

◇基础提升训练

1.火车在平直轨道上做匀加速直线运动,车头通过某路标时的速度为v1,车尾通过该路标时的速度为v2,则火车的中点通过该路标时的速度为:

v1?v2A、

2度大小是多大?

B、

v1v2

v1v2C、

v1?v2 D、

2v12?v22

2. 某物体做初速度为零的匀加速直线运动,已知它第1s内的位移是2m,那么它在前3s内的位移是多少?第3s内的平均速

3.汽车以20m/s的速度作匀速直线运动,刹车后的加速度大小为5m/s,刹车后6s内汽车的位移是(g取10cm/s) A、30m B、40m C、10m D、0m

4.飞机的起飞过程是从静止出发,在直跑道上加速前进,等达到一定速度时离地.已知飞机加速前进的路程为1600m,所用的时间为40s.假设这段运动为匀加速运动,用a表示加速度,v表示离地时的速度,则:

A.aC.a22

?2m/s2,v?80m/s B.a?1m/s2,v?40m/s ?80m/s2,v?40m/s D.a?1m/s2,v?80m/s

5.一辆汽车关闭油门后,沿一斜坡由顶端以3m/s的初速度下滑,滑至底端速度恰好为零,如果汽车关闭油门后由顶端以大小为5m/s的初速度下滑,滑至底端速度大小将为( )

A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s

◇能力提升训练

1.为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小,让钢球从某一高度竖直落下进入液体中运动,用闪光照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置,如图1-2-18所示.已知钢球在液体中运动时受到的阻力与速度大小成正比,即

F?kv,闪光照相机的闪光频率为f,图中刻度尺的最小分度为s,钢球的质量为m,则阻力常数k的表达式是

0

A.

ggmg22mg D. m(?f) B.m(?f) C.

2fs07fs05fs0fs02.一个物体在A、B两点的正中间由静止开始运动(设不会超越A、B),其加速度随时间的变化如图1-2-19所

示.设向A的加速度为正方向,若从出发开始计时,则物体的运动情况是( )

1-2-18 A.先向A,后向B,再向A,又向B,4s末静止在原处

B.先向A,后向B,再向A,又向B,4s末静止在偏向A的某点

a/(mC.先向A,后向B,再向A,又向B,4s末静止在偏向B的某点 D.一直向A运动,4s末静止在偏向A的某点

0 1 2 3 4 t/3.如图1-2-20所示,在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块,其中物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态,物块B以初速度v0向着物块A运动,当物块B与物块A上的弹簧发生相互作用

时,两物块保持在一条直线上运动.若分别用实线和虚线表示物块B和物块A的v?t图象,则两物块

在相互作用过程中,正确的v?t图象是图1-2-21中的( )

v v v v vvvvv

B A O t O t O t t 图A B D C 图1-2-20

4.如图1-2-22所示,有两个固定光滑斜面AB和BC,A和C在一水平面上,斜面BC比AB长,一个滑块自A点以速度vA上滑,到达B点时速度减小为零,紧接着沿BC滑下,设滑块从A点到C点的总时间为tC,那么图1-2-23中正确表示滑块速度v大小随时间t变化规律的是( )

v v v v B vvvvA A A A vA

C A O tC/2 tC t O tC/tC t O tC/2 tC t O tC/2 tC t

A B C D 图

图1-2-23 1-2-22

5.某同学为测量一沿笔直公路作匀加速运动的汽车的加速度,他发现汽车依次通过路面上A、B、C、D四个标志物的时间间隔相同,且均为t,并测得标志物间的距离间隔xAC=L1,xBD=L2,则汽车的加速度为_______.

6.某航空公司的一架客机,在正常航线上做水平飞行时,突然受到强大的垂直气流的作用,使飞机在10s内迅速下降高度为1800m,造成众多乘客和机组人员受伤,如果只研究在竖直方向上的运动,且假设这一运动是匀变速直线运动 ..下载可编辑..

图 ..

(1)求飞机在竖直方向上产生的加速度为多大?

(2)试估算成年乘客(约45千克)所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离坐椅?(g取10m/s)

7.质点做匀变速直线运动,第2s和第7s内位移分别为2.4m和3.4m,则其运动加速率a=____________m/s.

8.如图1-2-4所示,一平直的传送带以速度V=2m/s做匀速运动,传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10m.从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t=6s,能传送到B处,欲用最短的时间把工件从A处传送到B处,求传送带的运行速度至少多大?

A 10.(原创题)如图1-2-24所示,甲、乙两辆同型号的轿车,它们外形尺寸如下表所示.正在通过B 十字路口的甲车正常匀速行驶,车速v甲=10 m/s,车头距中心O的距离为20 m,就在此时,乙车闯红灯匀速行驶,车头距中心O的距离为30 m.轿车外形尺寸及安全技术参数

长l/mm 宽b/mm 高h/mm 最大速度km/h

3896

1650

1465

144

2

2急刹车加速度

2m/s

-4~-6

图1-2-4

(1)求乙车的速度在什么范围之内,必定会造成撞车事故.

(2)若乙的速度v乙=15 m/s,司机的反应时间为0.5s,为了防止撞车事故发生,乙车刹车的加速度至少要多大?会发生撞车事故吗?

某同学解答如下:

(1)甲车整车经过中心位置,乙车刚好到达中心位置,发生撞车事故的最小速度v乙min,抓住时间位移

20m?l30m30关系,有,v乙min???10m/s?12.554m/s,故当v乙?12.554m/s时,

v甲v乙min20?3.896必定会造成撞车事故.

2v乙(2)当v乙=15 m/s,为了不发生撞车事故,乙车的停车距离必须小于30m,即v乙t反??30m,故a?5m/s2.

2a上述解答过程是否正确或完整?若正确,请说出理由,若不正确请写出正确的解法.

限时基础训练参考答案

1.【答案】AD.点拨:前2s内的平均速度是v?x2?x1?0.5m/s2,选项D正确,选项C错误;第1s末的速度为等于前2s内的平均速度,所以选项B错误,第3s末的速2T度应为v3s?v1s?at?2.25m/s?0.5?2m/s?3.25m/s. a?2.【答案】A.点拨:抓住两点:一是甲和乙到达B和C具有相同的速率,二是甲做匀加速运动,乙做加速减小的加速运动,再画出速率时间图像,利用速率时间图线与坐标轴围成的面积表示路程即可迅速求解.

3.【答案】BD. 4.【答案】CD.

5.【答案】AC.点拨:因a、b两物体的加速度相同,因此a相对b是做匀速直线运动,选项A正确;a、b两物体的位移之

x1?x22?2.52?m/s?2.25m/s,选项A正确;由x2?x1?aT得2T2..下载可编辑..

..

差就等于a与b间的相对距离,故选项C正确.

6.【答案】C.点拨:如果挡光片是从A位置开始下滑的,则B位置对应挡光片经过AE段的中间时刻,则有vB=v,但此题中的挡光片是A的上侧滑下后经过A位置的,所以选项A肯定不正确;设A、B间的距离为x,则vB22vE?vA?2?4ax

22?vA?2ax,

0?V0?4s已经停止运动,4s后位移公式已不适用,故t=5s应舍去.即正确答案为A. a12[常见错解]设汽车初速度的方向为正方向,即V=20m/s,a=-5m/s,s=37.5m. 则由位移公式s?V0t?at得:

2120t??5t2?37.5 解得:t=3s,t=5s.即A、C二选项正确.

27.解析:因为汽车经过t0=

2

2

0

1

2

8.解析:本题的关键是位移、速度和加速度的矢量性.若规定初速度V0的方向为正方向,则仔细分析“1s后速度的大小变为10m/s”这句话,可知1s后物体速度可能是10m/s,也可能是-10m/s,因而有:

Vt?V010?4V?Vt?m/s2?6m/s2,S1?0t?7m. t12Vt?V0?10?4V?Vt?m/s2??14m/s2,S2?0t??3m. 反向时,a2?t12同向时,a1?式中负号表示方向与规定正方向相反.因此正确答案为A、D.

9.B 解析:设斜面倾角为?,斜面底边的长度为l,物体自光滑斜面自由下滑的加速度为a滑动的距离不同:s?gsin?,不同高度则在斜面上

,当

?lcos?,由匀变速直线运动规律有:

l1l?gsin??t2,所以滑行时间:t?2cos?2gsin2?sin2??1时,即2???2,???4时滑行时间最短.

10.D 解析:用v-t图象分析,由于位移相同,所以图线与时间轴围成的几何图形的面积相等,从图象看tb<ta<tc

基础提升训练参考答案

1. D;解析:该题可以换一角度,等效为:火车不动,路标从火车头向火车尾匀加速运动,已知路标经过火车头和尾时的速度,求路标经过火车中间时的速度为多大?设火车前长为2L,中点速度为

vs2,加速度为a,根据匀变速运动规律得:

vs?v1?2aL.............(1)

222(2)两式可求得D项正确. v2?vs?2aL.....................(2)联立(1)

2222.解析:初速度为零的匀变速直线运动第1s内、第2s内、第3s内、……的位移之比为1:3:5:7:.....,由题设条件得:第3s内的位移等于10m,所以前3s内的位移等于(2+6+10)m=18m;第3 s内的平均速度等于:

3.B;解析:首先计算汽车从刹车到静止所用的时间:t0210m?10m/s 1s?v020m/s??4s,汽车刹车6s内的位移也就是4s内的位移,a5m/s2v0?40m 即汽车在6s前就已经停了.故6s内的位移:s?2a122s2?160022m/s?2m/s4.A 解析:s?at,有a?2?,v?at?80m/s 22t4022/25.D 解析:v0?2as,vt?v0??2as,vt?4m/s

能力提升训练参考答案 1.【答案】C. 2.【答案】D.点拨:物体先向A加速运动,再向A减速运动,运动方向一直没有改变.根据运动情景或加速度时间图像画出类似于图1-2-2乙的速度图像.

3.【答案】D.点拨:因为弹簧是先是压缩形变阶段,后恢复形变阶段,因此A先做加速度增加的加速运动,后做加速度减小的

..下载可编辑..

..

加速运动,B则是先做加速度增加的减速运动,后做加速度减小的减速运动.

4.速度--时间图像中,直线的斜率表示匀变速直线运动的加速度,加速度越大,直线越陡;而物体从A经B到C的整个过程中,由于无阻力,故A、C两处的速率相等,选项C不正确;AB和BC两段上平均速率相等,AB段比BC段运动的时间短,选项A不正确;又因为AB段的加速度大于BC段的加速度,两段均做匀变速直线运动,AB段和BC段的速度图线为直线,选项B正确,D错误.

xACL1L2?L1xBDL2.点拨:汽车做匀加速运动,因时间间隔均为,故,,v??v??tBC22t2t2t2t2tv?vBL2?L1. a?C?2t2t5.【答案】

6.解答:(1)由运动学公式s?122sat得a?2?36(m/s2) 2t2

(2)安全带对人的作用力向下,F+mg=ma,可知F=m(a-g),F=1170N 7.解析:应用推论 △s=aT,并考虑到s7-s6=s6-s5=s5-s4=s4-s3=s3-s2=aT,

2

s7?s23.4?2.4=m/s=0.2m/s. 225T5?1LVV8.解析:因?,所以工件在6s内先匀加速运动,后匀速运动,有S1?t,S2?Vt

t22解得: a=

2

2

t1+t2=t, S1+S2=L 解上述四式得t1=2s,a=V/t1=1m/s.

若要工件最短时间传送到B,工件加速度仍为a,设传送带速度为V,工件先加速后匀速,同上理有:L2

?Vt1?Vt2又因为2V2V?V(t?),化简得: t=V/a,t=t-t,所以L?2aaLVLVLLV,因为?t?????常量,所以当

V2aV2aV2a2aV?2aL?25m/s.表明工件一直加速到B所用时间最短.

1

2

1

,即

V?2aL时,t有最小值,

9.(1)探测器行驶速度设为v0,9点10分20秒9点10分30秒,探测器位移为?s=52-32=20 m,v0次接收信号后探测器仍靠近障碍物,故未执行命令.

??s20??2m/s两?t103?108?4s,地面收到信号时刻9点10分40秒,(2)应启动减速器制动,从地面发射信号到传到月球上经历时间t?3?3?108显示探测器位置离障碍物12 M 实为9点10分39秒时状态(信号传到地面历时1 S)故?s?12?v0t?12?2?5?2m

10.【答案】(1)12.554m/s?v乙?19.371m/s(2)a?4.6m/s2.点拨:第(1)问中得出v乙?12.554m/s是正确,但

不完整,因为当乙车的速度很大时,乙车有可能先经过中心位置,若乙车整车先通过中心位置,即撞车的最大临界速度

v乙max,

20m?b30m?l?b30?5.546?,v乙max??10m/s?19.371m/s.故当12.554m/s?v乙?19.371m/s时,必定会造成

v甲v乙max20?1.65撞车事故.第(2)的解答是错误的,如果乙车的加速度a?5m/s2,当乙车停在中心位置时,甲车早就整车通过了中心位置,只要

?甲车整车通过中心位置时,乙车刚好临近中心位置时所求的加速度才是最小加速度,甲车整车所需时间t这段时间里乙车刚好临近中心位置,v乙t反

20m?l?2.39s,在

v甲?v乙t刹?12amint刹?30m,故amin?3.27m/s2.不会发生撞车故事. 2..下载可编辑..

高中物理必修一匀变速直线运动的规律和应用典型例题精讲精练

..A.ta=tb=tcB.ta>tb>tcC.ta<tb<tcD.tb<ta<tc◇基础提升训练1.火车在平直轨道上做匀加速直线运动,车头通过某路标时的速度为v1,车尾通过该路标时的速度为v2,则火车的中点通过该路标时的速度为:v1?v2A、<
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