题目列表(包括答案和解析)
2.(2010·福建师大附中模拟)一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m.则刹车后6 s内的位移是( )
A.20 m B.24 m C.25 m D.75 m
解析:由Δx=aT2得:9-7=a·12,a=2 m/s2,由v0T-aT2=x1得:v0×1-×2×12=9,v0=10 m/s,汽车刹车时间tm==5 s<6 s,故刹车后6 s内的位移为x==25 m,C正确.
答案:C
1.汽车进行刹车试验,若速度从8 m/s匀减速到零所用的时间为1 s,按规定速率为8 m/s的汽车刹车后位移不得超过5.9 m,那么上述刹车试验是否符合规定 ( )
A.位移为8 m,符合规定
B.位移为8 m,不符合规定
C.位移为4 m,符合规定
D.位移为4 m,不符合规定
解析:由x= t=t得:
x=×1 m=4 m<5.9 m,故C正确.
答案:C
12.(15分)一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3 m/s2的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行车以6 m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车.试求:汽车从路口启动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?
解析:方法一:公式法
画出汽车和自行车的行程草图如图所示,当汽车的速度与自行车的速度相等时,两车之间的距离最大.
设经过时间t两车之间的距离最大.则有:v汽=at=v自
所以t== s=2 s
Δxm=x自-x汽=v自t-at2=6×2 m-×3×22 m=6 m
方法二:图象法
画出自行车和汽车的速度-时间图象如图所示,
自行车的位移x自等于其图线与时间轴围成的矩
形的面积,而汽车的位移x汽则等于其图线与时
间轴围成的三角形的面积.两车之间的距离则等于图中矩形的面积与三角形面积的差,不难看出,当t=t0时矩形与三角形的面积之差最大.
v-t图象的斜率表示物体的加速度
由a==3得t0=2 s
当t=2 s时两车的距离最大:Δxm=×2×6 m=6 m
方法三:二次函数极值法
设经过时间t汽车和自行车之间的距离为Δx,则
Δx=v自t-at2=6t-t2
当t=-=2 s时Δx有极大值
Δxm= m=6 m.
方法四:相对运动法
选自行车为参考系,则从开始运动到两车相距最远这段过程中,以汽车相对地面的运动方向为正方向,汽车相对此参考系的各个物理量分别为:v0=-6 m/s,a=3 m/s2,v=0
对汽车,由公式v=v0+at得
t== s=2 s
又知:v2-=2ax
所以有x== m=-6 m
相距最远为6 m.
答案:2 s 6 m
11.(15分)一宇宙空间探测器从某一星球表面垂直升空,
假设探测器的质量恒为1500 kg,发动机的推力为恒力,
宇宙探测器升空到某一高度时,发动机突然关闭,如图
10所示为其速度随时间的变化规律.图中9 s、25 s、45 s
三个时刻分别对应图象中的A、B、C三点.
(1)试定性分析探测器的运动情况;
(2)求探测器上升的最大高度. 图10
解析:(1)升空后探测器做初速度为零的匀加速直线运动.9 s末发动机关闭,此时速度最大,此后做匀减速运动,25 s末速度减为零,此时探测器离星球表面最高,再后探测器返回做自由落体运动,45 s末落地,速度大小为80 m/s.
(2)由(1)中分析知25 s末探测器距星球表面最高,最大高度hm=×25×64 m=800 m.
答案:(1)见解析 (2)800 m
10.处于平直轨道上的甲、乙两物体相距x,乙在甲前且两物体同时、同向开始运动,甲以初速度v、加速度a1做匀加速直线运动,乙做初速度为零、加速度为a2的匀加速直线运动,假设甲能从乙旁边通过,下述情况可能发生的是 ( )
A.a1=a2时,能相遇两次 B.a1>a2时,能相遇两次
C.a1<a2时,能相遇两次 D.a1<a2时,能相遇一次
解析:利用图象进行分析,如图所示,分别表示a1=a2时、a1>a2时、a1<a2时的速度图象.
对于A选项,甲的速度总是大于乙的速度,它们只能相遇一次,即甲追上乙车并超过乙;对于B选项,甲追上乙后,并超过乙,只能相遇一次;对于C选项,当甲、乙速度相等时,若是甲刚好追上乙,那么它们只能相遇一次,若是甲在速度未相等之前追上乙,以后乙的加速度比甲大,故其速度总会超过甲,乙会追上甲并超过甲,有可能相遇两次,若甲在速度与乙相等时还没有追上乙,则永远追不上乙,一次相遇的机会都没有.故正确答案为C、D.
答案:CD
9.汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标.
速度变化得越快,表明它的加速性能越好.如图9
所示为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的
v-t图象,根据图象可以判定 ( )
A.甲车的加速性能最好 图9
B.乙比甲的加速性能好
C.丙比乙的加速性能好
D.乙、丙两车的加速性能相同
解析:图象的斜率表示加速度,加速度越大,加速性能越好.选项B、D正确.
答案:BD
8.(2010·中山模拟)某质点的运动规律如图8所示,
下列说法中正确的是 ( )
A.质点在第1 s末加速度的方向发生变化
B.质点在第2 s内和第3 s内加速度大小相等而方向相反 图8
C.质点在第3 s内速度越来越大
D.在前7 s内质点的位移为负值
解析:由v-t图象知,第1 s末的速度达到正向最大,之后速度减小,加速度为负向,故A正确;第2 s和第3 s内,尽管速度方向相反,但斜率相等,则加速度相等,B错;在第3 s内,速度的绝对值在增大,说明质点做反向加速运动,C正确;前7 s内图线所围的面积为正,则对应位移为正,D错.
答案:AC
7.(2008·广东高考)某人骑自行车在平直道路上行进,图7中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象.某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是 ( )
图7
A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大
B.在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
C.在t1-t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大
D.在t3-t4时间内,虚线反映的是匀速运动
解析:在v-t图象中斜率大小表示加速度的大小,图线与横轴围成的面积表示位移大小.故在t1时刻,虚线斜率小于实线切线的斜率,A错;在0-t1时间内,虚线与横轴围成的面积大于实线与横轴围成的面积,故由虚线计算出的平均速度比实际的大,B正确;在t1-t2时间内,虚线与横轴围成的面积比实线与横轴围成的面积小,故C错误;在t3-t4时间内,虚线平行于t轴,故虚线反映的是匀速运动,D正确.
答案:BD
6.(2010·长沙模拟)如图6所示为三个运动物体的
v-t图象,其中A、B两物体从不同地点出发,
A、C两物体从同一地点出发,则以下说法正
确的是 ( )
A.A、C两物体的运动方向相同
B.t=4 s时,A、B两物体相遇
C.t=4 s时,A、C两物体相遇 图6
D.t=2 s时,A、B两物体相距最远
解析:在t=4 s之前,A、B、C三物体的速度方向均为正,方向相同,A正确;当t=4 s时,A、B两物体发生的位移相同,但由于两物体不是同地出发,因此此时两者并没有相遇,而A、C两物体是同时同地出发,此时两者的位移也相等,故此时两物体相遇,C对,B错;当t=2 s时,A、B两物体的速度相同,此时应当有两者之间距离的一个极值,但由于初始状态没有明确A、B谁在前,故有“相距最远”和“相距最近”两种可能,D错.
答案:AC
5.(2010·大连模拟)设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x.现有四个不同物体的运动图象如图5所示,假设物体在t=0时的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是 ( )
图5
解析:图象A中物体的位移的大小和正负均随时间做周期性变化,物体做往复运动,图象B中物体速度的大小和方向也做周期性变化,也是往复运动,图象C中,物体在第1 s内匀加速运动,第2 s内向前匀减速,t=2 s时速度为零,在第3 s内又开始向前匀加速运动,故此物体将一直向前运动,但图象D中,第3 s内物体将反向匀加速运动.故正确的选项只有C.
答案:C
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