课后限时集训(二) 匀变速直线运动的规律及应用
(建议用时:40分钟)
[基础对点练]
题组一:匀变速直线运动规律的应用
1.(2019·德阳调研)一质点沿直线运动,其平均速度与时间的关系满足v=2+t(各物理量均选用国际单位制中单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A.质点可能做匀减速直线运动
B.5 s内质点的位移为35 m
C.质点运动的加速度为1 m/s2
D.质点3 s末的速度为5 m/s
B [根据平均速度v=知,x=vt=2t+t2,根据x=v0t+at2=2t+t2知,质点的初速度v0=2 m/s,加速度a=2 m/s2,质点做匀加速直线运动,故A、C错误;5 s内质点的位移x=v0t+at2=2×5 m+×2×25 m=35 m,故B正确;质点在3 s末的速度v=v0+at=2 m/s+2×3 m/s=8 m/s,故D错误。]
2.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起,汽车运动过程的位移与速度的关系式为x=(10-0.1v2)m,下列分析正确的是( )
A.上述过程的加速度大小为10 m/s2
B.刹车过程持续的时间为5 s
C.0时刻的初速度为10 m/s
D.刹车过程的位移为5 m
C [由v2-v=2ax可得x=-v+v2,对照x=10-0.1v2可知,=-0.1,-v=10,解得a=-5 m/s2,v0=10 m/s,选项A错误,C正确。由v=v0+at可得,刹车过程持续的时间为t=2 s,由v2-v=2ax可得,刹车过程的位移为x=10 m,选项B、D错误。]
3.(2019·运城检测)如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则AB∶BC等于( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.1∶4
C [根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v=2ax知,xAB=,xAC=,所以AB∶AC=1∶4,则AB∶BC=1∶3。故C正确,A、B、D错误。]
4.某航母跑道长为200 m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s。那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为( )
A.5 m/s B.10 m/s
C.15 m/s D.20 m/s
B [飞机在滑行过程中,做匀加速直线运动,根据速度与位移的关系v2-v=2ax解决问题。由题知,v=50 m/s,a=6 m/s2,x=200 m,根据v2-v=2ax得,借助弹射系统飞机获得的最小初速度v0== m/s=10 m/s。故选项B正确。]
5.空军特级飞行员李峰驾驶歼十战机执行战术机动任务,在距机场54 km、离地1 750 m高度时飞机发动机停车失去动力。在地面指挥员的果断引领下,安全迫降机场,成为成功处置国产单发新型战机空中发动机停车故障、安全返航第一人。若飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆速度为60 m/s,则它着陆后12 s内滑行的距离是( )
A.288 m B.300 m
C.150 m D.144 m
B [先求出飞机着陆后到停止所用时间t,由v=v0+at,得t== s=10 s,由此可知飞机在12 s内不是始终做匀减速运动,它在最后2 s内是静止的,故它着陆后12 s内滑行的距离为x=v0t+=60×10 m+(-6)× m=300 m。]
题组二:重要推论和比例关系的应用
6.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,速度变为原来的3倍,则该质点的加速度为( )
A. B.
C. D.
A [设质点的初速度为v,经时间t速度为3v,有
s=·t=·t=2vt,则a===。]