3、甲、乙兩輛汽車從同一地點出發(fā),向同一方向行駛,它們的vt圖象如圖2所示,下列判斷正確的是( ).
圖2
A.在t1時刻前,乙車始終在甲車的前面
B.在t1時刻前,乙車的速度始終比甲車的大
C.在t1時刻前,乙車的速度始終比甲車增加得快
D.在t1時刻兩車第一次相遇
解析 兩車從同一地點出發(fā),在t1時刻前的各個時刻,乙車的速度大于甲車的速度,故乙車始終在甲車的前面,選項A、B正確,D錯誤;在兩車開始運動后的一段時間內(nèi),乙車的速度增加得比甲車的快,后來乙車的速度增加得比甲車的慢,選項C錯誤.
答案 AB
4.如圖3所示的位移-時間和速度-時間圖象中,給出的四條圖線1、2、3、
4、4代表四個不同物體的運動情況.下列描述正確的是( )
圖3
A.圖線1表示物體做曲線運動
B.x-t圖象中t1時刻v1>v2
C.v-t圖象中0至t3時間內(nèi)3物體和4物體的平均速度大小相等
D.圖線2和圖線4中,t2、t4時刻都表示物體反向運動
解析 x-t圖象和v-t圖象都是用來描述直線運動的,圖象并不是運動軌跡,A項錯誤;x-t圖象的斜率表示速度,所以在t1時刻v1>v2,B項正確;v-t圖象與t軸所圍的面積表示位移的大小,所以在0~t3時間內(nèi)3物體的位移小于4物體的位移,3物體的平均速度小于4物體的平均速度,C項錯誤;圖線2中t2時刻表示物體反向運動,圖線4中t4時刻不
5、表示反向,只表示速度減小,D項錯誤.
答案 B
5.一物體由靜止開始沿直線運動,其加速度隨時間變化規(guī)律如圖4所示,取開始運動方向為正方向,則4圖中物體運動的vt圖象,正確的是( ).
圖4
解析 由at圖象可知:0~1 s內(nèi)物體的加速度大小為1 m/s2,所以物體從靜止開始做初速度為0的勻加速直線運動,1 s末速度為1 m/s,1~2 s內(nèi)物體的加速度大小也為1 m/s2,方向與前相反,所以物體以1 m/s的初速度做勻減速直線運動,在2 s末速度為0,以后按此規(guī)律反復(fù),所以應(yīng)選C.
答案 C
6.在軍事演習(xí)中,某空降兵從飛機上跳下,先做自由落體運動,在t1時刻,速度達較大
6、值v1時打開降落傘,做減速運動,在t2時刻以較小速度v2著地.他的速度圖象如圖5所示.下列關(guān)于該空降兵在0~t1或t1~t2時間內(nèi)的平均速度的結(jié)論正確的是( ).
圖5
A.0~t1:= B.t1~t2:=
C.t1~t2:> D.t1~t2:<
解析 0~t1時間內(nèi)空降兵做勻加速直線運動,==,即A正確.t1~t2時間內(nèi)空降兵做加速度逐漸減小的變減速直線運動,運動的位移(即vt圖線與t軸所包圍的面積)小于勻減速運動的位移,故其平均速度<,即B、C均錯,D正確.
答案 AD
7.甲乙兩輛汽車在平直公路上的同一地點,同時出發(fā),分別向相反方向做如圖6所示的運動,則下列關(guān)于
7、汽車運動的描述正確的是
( ).
圖6
A.前80 s,乙車平均速度是甲車平均速度的四倍
B.70 s末,甲乙兩車的加速度大小相等、方向相同
C.60 s末,兩車相距最遠
D.80 s末,兩車相距最遠
解析 前80 s內(nèi),乙車的位移大小是甲車位移大小的兩倍,故乙車平均速度是甲車平均速度的兩倍,A項錯;由圖象知,70 s末甲乙兩車的加速度大小相等、方向相反,B項錯;80 s末兩車相距最遠,C項錯、D項正確.
答案 D
8.如圖7所示為物體做直線運動的vt圖象.若將該物體的運動過程用xt圖象表示出來(其中x為物體相對出發(fā)點的位移),則下列四幅圖中描述正確的是( ).
8、
圖7
解析 0~t1時間內(nèi)物體沿正向勻速運動,選項A錯誤;t1~t2時間內(nèi),物體靜止,且此時離出發(fā)點有一定距離,選項B、D錯誤;t2~t3時間內(nèi),物體反向運動,且速度大小不變,即xt圖象中,0~t1和t2~t3兩段時間內(nèi),圖線斜率的絕對值相等,選項C正確.
答案 C
9.某物體做直線運動的vt圖象如圖8所示,據(jù)此判斷下列四個選項中正確的是(F表示物體所受合力,x表示物體的位移)( ).
圖8
解析 由題圖可知0~2 s內(nèi)物體做初速度為零的勻加速直線運動,所以前2 s受力為正,且恒定,2~4 s內(nèi)物體做正方向的勻減速直線運動,所以受力為負,且恒定,4~6 s內(nèi)物體做負方
9、向勻加速直線運動,所以受力為負,且恒定,6~8 s內(nèi)物體做負方向勻減速直線運動,所以受力為正,且恒定,故A錯誤、B正確;由圖知,4 s末物體正向位移達到最大,故C、D錯誤.
答案 B
10.斜面長度為4 m,一個尺寸可以忽略不計的滑塊以不同的初速度v0從斜面頂端沿斜面下滑時,其下滑距離x與初速度二次方v的關(guān)系圖象(即xv圖象)如圖9所示.
圖9
(1)求滑塊下滑的加速度大?。?
(2)若滑塊下滑的初速度為5.0 m/s,則滑塊沿斜面下滑的時間為多長?
解析 (1)由v=2ax推知,圖線“斜率”為,所以滑塊下滑的加速度大小a=2 m/s2.
(2)由圖象可知,當滑塊的初速度為4
10、m/s時,滑塊剛好滑到斜面最低點.設(shè)滑塊在斜面上的滑動時間為t,則x=v0t-at2,即:4=5t-×2t2,解得t=1 s,t=4 s(舍去).
答案 (1)2 m/s2 (2)1 s
11.一輛值勤的警車停在公路邊,當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10 m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時,決定前去追趕,經(jīng)過2 s后警車發(fā)動起來,并以2 m/s2的加速度做勻加速運動,試問:
(1)警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少?
(2)若警車能達到的最大速度是vm=12 m/s,達到最大速度后以該速度勻速運動,則警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車?
解析 (1)警車在追趕貨車的過程中,當兩車
11、速度相等時,它們間的距離最大,設(shè)警車發(fā)動后經(jīng)過t1時間兩車的速度相等.則t1= s=5 s,
x貨=(2+5)×10 m=70 m
x警=at=×2×52 m=25 m
所以兩車間的最大距離Δx=x貨-x警=45 m.
(2)當警車剛達到最大速度時,運動時間
t2= s=6 s,x貨′=(2+6)×10 m=80 m
x警′=at=×2×62 m=36 m
因為x貨′>x警′,故此時警車尚未趕上貨車,且此時兩車距離
Δx′=x貨′-x警′=44 m,警車達到最大速度后做勻速運動,設(shè)再用時
t′追上,12t′=44+10t′,得t′=22 s,t總=28 s.
答案 (1)4
12、5 m (2)28 s
12.現(xiàn)有A、B兩列火車在同一軌道上同向行駛,A車在前,其速度vA=10 m/s,B車速度vB=30 m/s.因大霧能見度低,B車在距A車600 m時才發(fā)現(xiàn)前方有A車,此時B車立即剎車,但B車要減速1 800 m才能夠停止.
(1)B車剎車后減速運動的加速度多大?
(2)若B車剎車8 s后,A車以加速度a1=0.5 m/s2加速前進,問能否避免事故?若能夠避免則兩車最近時相距多遠?
解析 (1)設(shè)B車減速運動的加速度大小為a,有0-v=-2ax1,解得:
a=0.25 m/s2.
(2)設(shè)B車減速t秒時兩車的速度相同,有vB-at=vA+a1(t-Δt)
代入數(shù)值解得t=32 s,
在此過程中B車前進的位移為xB=vBt-=832 m
A車前進的位移為xA=vAΔt+vA(t-Δt)+a1(t-Δt)2=464 m,
因xA+x>xB,故不會發(fā)生撞車事故,
此時Δx=xA+x-xB=232 m.
答案 (1)0.25 m/s2 (2)可以避免事故 232 m