运动学概念 匀变速基本规律(教师版) 联系客服

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重基础 多总结 勤练习

图1

A.12m/s,13 m/s,14m/s B.10m/s,14 m/s,18m/s C.8m/s,10 m/s,16m/s D.6m/s,12 m/s,18m/s 3.(推论式v2-v20=2ax的应用)如图2所示,木块A、B并排且固定在水平桌面上,A的长度是L,B的长度是2L,一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A,以速度v2穿出B,子弹可视为质点,其运动可视为匀变速直线运动,则子弹穿出A时的速度为( )

图2

22?v1+v22?B.

3

2?v1+v2?A.

3

2

2v221+v2

C. D.v1

33

4.(推论式v2-v2保持加速0=2ax的应用)沿平直轨道匀加速行驶的长度为L的列车,

度不变通过长为L的桥梁,车头驶上桥头时的速度为v1,车头经过桥尾时的速度为v2,则车尾通过桥尾时的速度为( )

2

A.v1·v2 B.v1+v22

22

C.2v2D.2v22+v1 2-v1

5.(比例式的应用)一名观察者站在站台边,火车进站从他身边经过,火车共10节车厢,当第10节车厢完全经过他身边时,火车刚好停下.设火车做匀减速直线运动且每节车厢长度相同,则第8节和第9节车厢从他身边经过所用时间的比值为( ) A.2∶3 B.3∶2 C.(2-1)∶(3-2) D.(3-2)∶(2-1)

2

6.(推论Δx=aT的应用)一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.刹车后的第1s内和第2s内的位移大小依次为9m和7m.则刹车后6s内的位移是( ) A.20m B.24m C.25m D.75m

三 综合练习

7.在水平面上有A、B两点,相距60cm,一物体以恒定的加速度沿A向B做直线运动,经过0.3s的时间先后通过A、B两点,则该物体通过A、B中点时的速度大小为( ) A.若加速度的方向由A向B,则大于2m/s,若加速度的方向由B向A,则小于2 m/s B.若加速度的方向由A向B,则小于2m/s,若加速度的方向由B向A,则大于2 m/s C.无论加速度的方向如何均大于2m/s D.无论加速度的方向如何均小于2m/s

8.物体以某一速度从底端冲上一光滑斜面(足够长),加速度恒定.前4s内位移是1.6m,随后4s内位移是零,则下列说法中错误的是( ) A.物体的初速度大小为0.6m/s B.物体的加速度大小为6m/s2

C.物体向上运动的最大距离为1.8m D.物体回到斜面底端,总共需时12s

9.一物块(可看作质点)以一定的初速度从一光滑斜面底端一点上滑,最高可滑至C点,AB是BC的3倍,如图3所示,已知物块从A至B所需时间为t,则它从B经C再回到B,需要的时间是( )

来源:ziyuanku.com图3

tt

A.tB.C.2tD.

42

在天才和勤奋之间,我毫不迟疑地选择勤奋 —— 爱因斯坦

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10.如图4所示,光滑斜面AE被分成四个相等的部分,一物体由A点从静止释放,下列结论中不正确的是( )

图4

A.物体到达各点的速率vB∶vC∶vD∶vE=1∶2∶3∶2

2

B.物体到达各点所经历的时间tE=2tB=2tC=tD

3

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C.物体从A到E的平均速度v=vB

D.物体通过每一部分时,其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD

11.小汽车在高速公路上行驶限速120km/h,某人大雾天开车在高速公路上行驶时,能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为50 m,该人的反应时间为0.5 s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2.现前方出现交通事故,为安全行驶,该汽车行驶的最大速度是( ) A.10m/s B.15 m/s C.103m/s D.20 m/s

12.假设某航母的飞行跑道长L=160m,舰载机发动机产生的最大加速度a=5m/s2,舰载机所需的起飞速度为v=50 m/s.舰载机在航母跑道上起飞的过程可以简化为匀加速直线运动. (1)若航母静止,

①请通过计算判断舰载机能否靠自身的发动机从舰上起飞?

②为了使舰载机安全起飞,弹射装置给舰载机的初速度至少为多大?

(2)若航母沿舰载机起飞的方向以某一速度匀速航行,为了使舰载机安全起飞,航母匀速运动的速度至少为多大?

13.春节放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费站窗口前x0=9m区间的速度不超过v0=6m/s.现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲=20 m/s和v乙=34m/s的速度匀速行驶,甲车在前,

2

乙车在后.甲车司机发现正前方收费站,开始以大小为a甲=2 m/s的加速度匀减速刹车.

(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章.

(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9m处的速度恰好为6m/s,乙车司机在发现甲车刹车时经t0=0.5 s的反应时间后开始以大小为a乙=4 m/s2的加速度匀减速刹车.为避免两车相撞,且乙车在收费站窗口前9m区不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远? 答案解析

ziyuanku.com资源库v2+2ax-v12

1.A [设A、B两点间位移为x,初速度为v时,x=vt+at,解得:t=,

2a4v2+2ax-2v1t2

初速度为2v时,x=2vt′+at′,解得:t′=,所以t′>,A项

2a2

正确.]

2.D [根据Δx=aT2,

ΔxBC-AB30-182

可得a=2==m/s=3 m/s2. 22

TT2txAC18+30根据v=v=,可得vB==m/s=12 m/s.

2t2T2×2

根据vt=v0+at,可得vC=vB+aT=(12+3×2) m/s=18 m/s. 可得vB=vA+aT?vA=vB-aT=(12-3×2) m/s=6 m/s.

小球通过A、B、C三点时的速度大小分别是vA=6m/s,vB=12 m/s,vC=18m/s,所以选项D正确.]

3.C [设子弹在木块中运动的加速度为a,子弹穿出A时的速度为v,子弹在A中

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2

22

运动过程中,有:v-v22L,两1=-2aL,子弹在B中运动过程中,有v2-v=-2a·

2

2v21+v2

式联立可得,v=,因此C对.]

322

4.D [由匀变速直线运动规律,v2v2-v2联立解得:v=2v22-v1=2aL,2=2aL,2-v1,选项D正确.]

5.D [运用逆向思维,将火车的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动;根据初速度为零的匀加速直线运动相同位移的时间比可知选项D正确.]

6.C [设汽车的初速度为v0,加速度为a.根据匀变速直线运动的推论Δx=aT2得x2

x2-x17-91

-x1=aT2则a=2=2m/s2=-2 m/s2.根据第1s内的位移x1=v0t+at2,解得

T12

0-v00-10

v0=10m/s.汽车从开始刹车到停止所需的时间t0==s=5s.则汽车刹车后

a-2

v010

6s内的位移等于5s内的位移,为x=t0=×5m=25m.故C正确.]

22

7.C [设物体经过A、B两点的速度分别为vA和vB,则有A、B中间时刻的瞬时速

tvA+vB0.6度v==v=m/s=2 m/s,根据匀变速直线运动的速度位移关系可知,A、

220.3

22vA+v2vA+vBv2xBA+vB

B中点的瞬时速度v=,由数学关系知,≤,又vA≠vB,

2222

所以可得不管物体的加速度的大小和方向,物体在A、B中点的速度都大于中间时刻的瞬时速度,故C正确,A、B、D错误.]

8.B [对于匀变速运动,由Δx=aT2可求得a=-0.1 m/s2,在前4s内根据x=v0tat2

+可求得v0=0.6m/s,A正确,B错误;根据vt=v0+at可求得速度为零时,t=6s,2

向上运动的位移v20=2ax1,x1=1.8m,C正确;根据对称性,物体向下运动的时间也是6s,物体回到斜面底端,总共需时12s,D正确.故选B.]

12x

9.C [通过逆向思维,根据位移时间公式x=at2,得t=,从A到C和从B

2a

到C的时间之比为2∶1,则从B到C的时间为t,所以从B经C再回到B的时间为2t,故C正确.]

10.D [物体由A点从静止释放,有v2=2ax,所以物体到达各点的速率之比

12x

vB∶vC∶vD∶vE=1∶2∶3∶2,故A正确;根据x=at2,得t=,物体到达

2a

2

各点经历的时间tB∶tC∶tD∶tE=1∶2∶3∶2,即tE=2tB=2tC=tD,故B正

3

0+vE

确.由于vE=2vB,物体从A到E的平均速度v==vB,故C正确.vB∶vC∶vD∶vE

2

=1∶2∶3∶2,物体通过每一部分时其速度增量不等,故D错误.]

11.D [发现前方交通事故目标时,在反应时间内汽车继续做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,总位移小于50m即可.设汽车行驶的最大速度是v,发现目标时,在反应时间内的位移x1=vt=v×0.5=0.5v,刹车过程中0-v2=2×(-5)×x2,

v2v2

解得x2=,为安全行驶x1+x2=50,即0.5v+=50,解得v=20m/s,故选项D

1010

正确.]

12.(1)①不能 ②30m/s (2)10 m/s

解析 (1)①航母静止时,舰载机靠发动机加速,加速度a=5m/s2,初速度为v0=0,位移L=160m,末速度为v1.由运动学公式得

2

v21-v0=2aL

解得v1=40m/s<50 m/s,故舰载机不能靠自身的发动机从舰上起飞 ②弹射装置给舰载机的初速度为v2,起飞速度为v=50m/s,由运动学公式得v2-v22=2aL

解得v2=30m/s

故弹射装置给舰载机的初速度至少为30m/s

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(2)设舰载机起飞所用的时间为t,位移为L2,航母的位移为L1,匀速航行的最小速度为v3.由运动学公式得

2

v=v3+at,v2-v3=2aL2,L1=v3t,L2=L+L1

联立以上各式解得,航母匀速航行的最小速度v3=10m/s 13.(1)100m (2)66m

2v甲-v20

解析 (1)对甲车速度由20m/s减速至6 m/s过程中的位移x1==91m

2a甲

x2=x0+x1=100m

即甲车司机需在离收费站窗口至少100m处开始刹车

(2)设甲刹车后经时间t,甲、乙两车速度相同,由运动学公式得: v乙-a乙(t-t0)=v甲-a甲t,解得t=8s

相同速度v=v甲-a甲t=4m/s<6 m/s,即v=6m/s的共同速度为不相撞的临界条件

2v乙-v20

乙车从34m/s减速至6 m/s的过程中的位移为x3=v乙t0+=157m,所以甲、乙

2a乙

两车间的距离至少为x=x3-x1=66m

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16.物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点,所用时间为t;现在物体从A点由静止出发,先匀加速直线运动(加速度为a1)到某一最大速度vm后立即做匀减速直线运动(加速度为a2)至B点速度恰好减为0,所用时间仍为t。则物体的 A.vm可为许多值,与a1、a2的大小有关 B.vm只能为2v,与a1、a2的大小无关 C.a1、a2须是一定的 D.a1、a2必须满足【答案】BD 【解析】

试题分析:设加速时间为t1,减速时间为t2,根据题意可得t1?t2?t,根据匀变速直线运动平均速度规律可得a1a22v? a1?a2t0?vmv?0vt1?mt2?vt,解得m?t1?t2??vt,即222vm?2v,vm与a1、a2的大小无关,A错误B正确;加速运动时间t1?vm,减速a1运动时间t2?vmvvaa2v,即m?m?t,联立vm?2v,解得12?,故C错误Da2a1a2a1?a2t正确;

考点:考查了匀变速直线运动规律的应用

【名师点睛】本题的关键是灵活掌握匀变速直线运动过程中平均速度v?v0?vt,紧2在天才和勤奋之间,我毫不迟疑地选择勤奋 —— 爱因斯坦