2019高中物理 第二章 探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 課時(shí)訓(xùn)練9 從自由落體到勻變速直線運(yùn)動(dòng) 粵教版必修1.docx

課時(shí)訓(xùn)練9從自由落體到勻變速直線運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)夯實(shí)1.中國最新研制的隱形戰(zhàn)斗機(jī)殲-20正在抓緊試飛,不久將會(huì)裝備部隊(duì),假設(shè)該戰(zhàn)斗機(jī)起飛前由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到起飛速度v所需時(shí)間為t,則起飛前的運(yùn)動(dòng)距離為()A.vtB.vt2C.2vtD.不能確定答案B解析戰(zhàn)機(jī)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t內(nèi)的平均速度v=v2,則其運(yùn)動(dòng)距離s=v t=vt2.2.某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的數(shù)學(xué)關(guān)系式為s=4t+2t2,其中s與t的單位分別是m和s,則質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度分別是()A.4 m/s和2 m/s2B.0和4 m/s2C.4 m/s和4 m/s2D.4 m/s和0答案C解析勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為s=v0t+12at2,與數(shù)學(xué)關(guān)系式s=4t+2t2相比較得v0=4 m/s,a=4 m/s2,所以只有C項(xiàng)正確.3.為了測(cè)定某輛轎車在平直路面上啟動(dòng)時(shí)的加速度(轎車啟動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)可近似看成勻加速直線運(yùn)動(dòng)),某人得到了一張?jiān)谕坏灼隙啻纹毓獾恼掌鐖D,如果是每隔2 s曝光一次,轎車車身總長(zhǎng)4.5 m,那么這輛轎車的加速度約為()A.1 m/s2B.2 m/s2C.3 m/s2D.4 m/s2答案B解析因車身長(zhǎng)4.5 m,占標(biāo)尺上3個(gè)小格,每小格是1.5 m,每小格又有5分格,每分格是0.3 m.由圖讀出第一、第二張照片相距s1=12 m,第二、第三張照片相距s220 m.由s=s2-s1=aT2,得a=sT2=20-1222 m/s2=2 m/s2. 4.一輛汽車由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t速度達(dá)到v,立即剎車做勻減速運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過時(shí)間2t停下,則汽車在加速階段與在減速階段()A.加速度的大小相等B.平均速度的大小相等C.位移的大小相等D.速度變化的快慢相同答案B解析由a=vt可知a1=2a2,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;由v=v1+v22=v2知,加速和減速階段,平均速度的大小相等,B選項(xiàng)正確;位移s=vt,則有s1=12s2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.5.一小球從A點(diǎn)由靜止開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng),若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為v,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為2v,則sABsBC等于()A.11B.12C.13D.14答案C解析由v2-v02=2as可知sABsAC=v2-04v2-0,則sABsBC=13,C選項(xiàng)正確.6.某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,若初速度的大小為v0,末速度的大小為v,則在時(shí)間t1內(nèi)物體的平均速度()A.等于v0+v2B.大于v0+v2C.小于v0+v2D.條件不足,無法比較答案B解析勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的平均速度v=v0+v2,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象應(yīng)是過(0,v0)和(t1,v)點(diǎn)的傾斜直線,由題圖可知,物體在0t1時(shí)間內(nèi)的位移(即圖象下的面積)大于做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在0t1時(shí)間內(nèi)的位移,所以其平均速度大于v0+v2,B選項(xiàng)正確.7.(多選)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是8 m/s,則下列結(jié)論正確的是()A.物體零時(shí)刻的速度是2 m/sB.物體的加速度是2 m/s2C.任何1 s內(nèi)的速度變化都是2 m/sD.第1 s內(nèi)的平均速度是6 m/s答案BC解析物體的加速度a=v2-v1t=8-61 m/s2=2 m/s2由v=v0+at得物體零時(shí)刻的速度v0=v1-at=(6-2) m/s=4 m/s由于第1 s末的速度等于6 m/s,所以第1 s內(nèi)的平均速度為5 m/s.由以上分析可知,應(yīng)選B、C.8.(多選)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.自由落體運(yùn)動(dòng)是豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.豎直方向的位移只要滿足s1s2s3=149的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)C.自由落體運(yùn)動(dòng)在開始連續(xù)的三個(gè)2 s內(nèi)的位移之比為135D.自由落體運(yùn)動(dòng)在開始連續(xù)的三個(gè)1 s末的速度之比為135答案AC解析自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng),但若反過來說豎直方向的勻加速度直線運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)就錯(cuò)了;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式和推論公式以及初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)重要比例公式都適用于自由落體運(yùn)動(dòng).9.(多選)甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上從同一位置同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖所示,則由圖可知()A.甲、乙兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B.前4 s內(nèi),甲、乙兩物體的位移相同C.t=4 s時(shí),甲、乙兩物體的速度相同D.甲物體的加速度比乙物體的加速度大答案CD解析由于甲、乙兩物體的速度都是正的,故它們的運(yùn)動(dòng)方向相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在速度與時(shí)間圖象中,圖線與時(shí)間軸所圍成的面積就是物體的位移大小,可見在前4 s內(nèi),甲、乙圖線與時(shí)間軸所圍成的面積并不相等,而是乙大于甲,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在t=4 s時(shí),甲、乙兩物體對(duì)應(yīng)的速度是相同的,都是10 m/s,選項(xiàng)C正確;甲物體在4 s內(nèi)的速度變化的大小是7 m/s,乙物體在4 s內(nèi)的速度變化的大小是3 m/s,故甲物體的加速度比乙物體的加速度大,選項(xiàng)D正確.能力提升10.(多選)如圖所示,小球沿足夠長(zhǎng)的斜面向上做勻變速運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e.已知xab=xbd=6 m,xbc=1 m,小球從a到c和從c到d所用的時(shí)間都是2 s,設(shè)小球經(jīng)b、c時(shí)的速度分別為vb、vc,則()A.vb=8 m/sB.vc=3 m/sC.xde=3 mD.從d到e所用時(shí)間為4 s答案BD解析因小球從a到c和從c到d所用的時(shí)間都是2 s,所以vc=vad=1222 m/s=3 m/s,選項(xiàng)B正確;根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,x=aT2,即(5-7) m=a22,a=-0.5 m/s2,又vc=va+aT,可得va=4 m/s,因vb2-va2=2axab,所以vb=10 m/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;vd2-va2=2axad,可解得vd=2 m/s,0=vd+at,t=4 s,選項(xiàng)D正確;0-vd2=2axde,解得xde=4 m,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.11.一個(gè)滑雪者,從85 m長(zhǎng)的山坡上勻變速滑到坡底,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,他通過這段山坡需要多長(zhǎng)時(shí)間?答案25 s解析滑雪者的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),可以利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來求.已知量為初速度v0、末速度vt和位移s,待求量是時(shí)間t.由公式vt=v0+at得加速度a=vt-v0t,代入公式s=v0t+12at2得需要時(shí)間t=2svt+v0=2855+1.8 s=25 s.12.一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在連續(xù)相等的兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),通過的位移分別是24 m和64 m,每一個(gè)時(shí)間間隔為4 s,求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度.答案1 m/s2.5 m/s2解析畫出運(yùn)動(dòng)過程示意圖,如圖所示.方法一:用特殊式s=aT2求解.由s=aT2,得a=sT2=4042 m/s2=2.5 m/s2,再由s1=vAt+12at2,解得vA=1 m/s.方法二:用平均速度公式.連續(xù)的兩段時(shí)間t內(nèi)的平均速度分別為v1=s1t=244 m/s=6 m/s,v2=s2t=644 m/s=16 m/s.B點(diǎn)是AC段的中間時(shí)刻,則v1=vA+vB2,v2=vB+vC2vB=vA+vC2=v1+v22=6+162 m/s=11 m/s,得vA=1 m/s,vC=21 m/s,a=vC-vA2t=21-124 m/s2=2.5 m/s2.方法三:基本公式法.因題目中只涉及位移與時(shí)間,故選擇位移公式:s1=vAt+12at2,s2=vA(2t)+12a(2t)2-vAt+12at2將s1=24 m,s2=64 m,t=4 s代入上式解得a=2.5 m/s2,vA=1 m/s.13.艦載機(jī)在航空母艦的跑道上加速時(shí),假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5 m/s2,所需的起飛速度為50 m/s,跑道長(zhǎng)100 m.通過計(jì)算判斷,飛機(jī)能否靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)從艦上起飛?為了使飛機(jī)在開始滑行時(shí)就有一定的初速度,若航空母艦裝有彈射裝置.對(duì)于飛機(jī),彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度?答案不能39 m/s解析飛機(jī)初速度v0=0,加速度amax=5 m/s2,對(duì)于vt=50 m/s和s=100 m兩個(gè)數(shù)值并非是對(duì)應(yīng)條件.由于跑道s=100 m,根據(jù)vt2-v02=2as知對(duì)應(yīng)最大速度vmax=v02+2as=0+25100 m/s=1010 m/s<50 m/s.若要從航空母艦上起飛,則必須使用彈射裝置.設(shè)彈射系統(tǒng)使飛機(jī)具有v0的初速度,則由vt2-v02=2as知v0=vt2-2as=502-25100 m/s=1 500 m/s=1015 m/s39 m/s.