能力提升
1.(山东潍坊一中12~13年高一上学期期中)两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.质点乙静止,质点甲的初速度为零
B.质点乙运动的速度大小、方向不变
C.第2s末质点甲、乙速度相同
D.第2s末质点甲、乙相遇
答案:BC
解析:质点乙做匀速运动,甲做初速为零的加速运动,所以A错B对;第2s末质点甲、乙的速度相同,但乙在甲的前方,所以C对D错。
2.跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机在离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自由下落,运动一段时间后打开降落伞,展开伞后运动员以5m/s2的加速度匀减速下降,则在运动员减速下降的第3s末的速度( )
A.是前1s末速度的1/5
B.比前1s初的速度小5m/s
C.比前1s末的速度小5m/s
D.比前1s初的速度小10m/s
答案:CD
解析:根据加速度的定义式a=得Δv=aΔt。这1s末与前1s初的时间间隔为Δt1=2s,因此,这1s末的速度与前1s初的速度相比变化是:Δv1=aΔt1=5×2m/s=10m/s,所以B选项是错误的,而D选项正确。又因为这1s末与前1s末的时间间隔为1s,因此C选项正确,A选项错误。
3.(武汉市11~12学年高一上学期期中)下列所给的图象中能反映作直线运动物体能回到初始位置的是( )
答案:ACD
4.星级快车出站时能在150s内匀加速到180km/h,然后正常行驶。某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108km/h。以初速度方向为正方向,则下列说法不正确的是( )
A.列车加速时的加速度大小为m/s2
B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,其中a=-m/s2
C.若用v-t图象描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方
D.列车由静止加速,1min内速度可达20m/s
答案:C
解析:列车的加速度大小a==m/s2=m/s2,减速时,加速度方向与速度方向相反,a′=-m/s2,故A、B两项都正确。列车减速时,v-t图象中图线依然在时间轴t轴的上方,C项错。由v=at可得v=×60m/s=20m/s,D项对。
5.子弹以600m/s的初速度击中一静止在光滑水平面上的木块,经过0.05s穿出木块,子弹的速度变为200m/s,则子弹穿过木块时加速度大小为________,方向________;若木块在此过程产生了200m/s2的加速度,则木块获得速度大小为________。
答案:8×103m/s2;与子弹运动的方向相反;10m/s
解析:设子弹原速度方向为正方向,
对子弹是v0=600m/s,v=200m/s,t=0.05s
据v=v0+at得
a==m/s2
=-m/s2=-8×103m/s2
“-”表示a的方向与子弹原来运动方向相反。对木块设获得速度为v,根据v=v0+at得
v=v0+at=at=(200×0.05)m/s=10m/s。
6.
2012年10月25日,我国在西昌卫星发射中心,用“长征三号丙”运载火箭成功将一颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。火箭发射时,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速运动的加速度为50m/s2,燃烧30 s后第一级脱离,第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度为10m/s2的匀减速运动,10s后第二级火箭启动,卫星的加速度为80m/s2,这样经过1分半钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?
请你用v-t图象描述这一过程。
答案:8 600 m/s;如图。
解析:整个过程中卫星的运动不是匀变速直线运动,但可以分为三个匀变速直线运动处理。
第一级火箭燃烧完毕时的速度v1=a1t1=50×30 m/s=1 500 m/s
减速上升10 s后的速度v2=v1-a2t2=1 500 m/s-10×10 m/s=1 400 m/s
第二级火箭熄火时的速度v3=v2+a3t3=1 400 m/s+80×90 m/s=8 600 m/s。
“v-t”图象见图
7.卡车原来用10m/s的速度匀速在平直公路上行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求:
(1)减速与加速过程中的加速度;
(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。
答案:(1)-1m/s2,2m/s2;(2)8m/s,6m/s。
解析:(1)卡车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如图所示,设卡车从A点开始减速,则vA=10m/s,用t1时间到达B点,从B点又开始加速,用时间t2到达C点,则vB=2m/s,vC=10m/s,且t2=t1,t1+t2=12s,可得t1=8s,t2=4s。
由v=v0+at得,在AB段,vB=vA+a1t1①
在BC段,vC=vB+a2t2②
联立①②两式代入数据解得a1=-1m/s2,a2=2m/s2。
(2)2s末的速度为v1=vA+a1t′=10m/s-1×2m/s=8m/s,10s末的速度为v2=vB+a2t″=2m/s+2×(10-8)m/s=6m/s。
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