高中物理第2节 位移变化规律精品同步达标检测题
展开考点1:匀变速直线运动的位移—时间关系
1.公式的适用条件:位移公式s=v0t+eq \f(1,2)at2只适用于匀变速直线运动.
2.公式的矢量性:公式s=v0t+eq \f(1,2)at2为矢量公式,其中s、v0、a都是矢量,应用时必须选取统一的正方向.一般选v0的方向为正方向.通常有以下几种情况:
3.公式的两种特殊形式
(1)当a=0时,s=v0t(匀速直线运动).
(2)当v0=0时,s=eq \f(1,2)at2(由静止开始的匀加速直线运动).
【例1】 一物体做匀减速直线运动,初速度大小为v0=5 m/s,加速度大小为a=0.5 m/s2,求:
(1)物体在3 s内的位移;
(2)物体在第3 s内的位移;
(3)物体在15 s内的位移.
【技巧与方法】
关于s=v0t+eq \f(1,2)at2的注意点
1 利用公式s=v0t+eq \f(1,2)at2计算出的物理量是位移而不是路程.
2 物体做匀减速运动时,若以初速度v0的方向为正方向,a仅表示加速度的大小,这时的位移公式可表示为s=v0t-eq \f(1,2)at2.
3 因为位移公式是一元二次函数,故st图像是一条抛物线(一部分).
【针对训练】
1.(多选)某质点的位移随时间变化的关系是s=4t+4t2,s与t的单位分别为m和s,设质点的初速度为v0,加速度为a,下列说法正确的是( )
A.v0=4 m/s,a=4 m/s2
B.v0=4 m/s,a=8 m/s2
C.2 s内的位移为24 m
D.2 s末的速度为24 m/s
2.以36 km/h的速度行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,若汽车在刹车后第2 s内的位移是6.25 m,求:
(1)汽车刹车过程中加速度的大小;
(2)刹车后5 s内的位移大小.
考点2:匀变速直线运动的位移—速度关系
1.公式的适用条件:公式表述的是匀变速直线运动的速度与位移的关系,适用于匀变速直线运动.
2.公式的意义:公式2as=v2-veq \\al(2,0)反映了初速度v0、末速度v,加速度a、位移s之间的关系,当其中三个物理量已知时,可求另一个未知量.
3.公式的矢量性:公式中v0、v、a、s都是矢量,应用时必须选取统一的正方向,一般选v0方向为正方向.
(1)物体做加速运动时,a取正值,做减速运动时,a取负值.
(2)s>0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同;s<0,说明位移的方向与初速度的方向相反.
4.两种特殊形式
(1)当v0=0时,v2=2as.(初速度为零的匀加速直线运动)
(2)当v=0时,-veq \\al(2,0)=2as.(末速度为零的匀减速直线运动)
【例2】 随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显.分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命.一货车严重超载后的总质量为49 t,以54 km/h的速率匀速行驶.发现红灯时司机刹车,货车立即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5 m/s2(不超载时则为5 m/s2).
(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?
(2)若超载货车刹车时正前方25 m处停着总质量为1 t的轿车,两车将发生碰撞,求相撞时货车的速度.
【技巧与方法】
解答匀变速直线运动问题时巧选公式的基本方法
1 如果题目中无位移s,也不让求s,一般选用速度公式v=v0+at.
2 如果题目中无末速度v,也不让求v,一般选用位移公式s=v0t+eq \f(1,2)at2.
3 如果题目中无运动时间t,也不让求t,一般选用导出公式v2-veq \\al(2,0)=2as.
【针对训练】
3.一滑雪运动员由静止开始沿斜坡匀加速下滑.当下滑距离为l时,速度为v.那么,当他的速度是eq \f(v,2)时,下滑的距离是( )
A.eq \f(l,2) B.eq \f(\r(2)l,2) C.eq \f(l,4) D.eq \f(3l,4)
4.有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,己知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0 m/s2,当飞机的速度达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞.设航空母舰处于静止状态.问:
(1)若要求该飞机滑行160 m后起飞,弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?
(2)若某舰上不装弹射系统,要求该型号飞机仍能在此舰上正常起飞,则该舰身长至少应为多少?
考点达标
一、选择题
1.如图所示,一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则sAB∶sBC等于( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.1∶4
2.竖直升空的火箭,其vt图像如图所示,由图可知以下说法正确的是( )
A.火箭在40 s时速度方向发生变化
B.火箭上升的最大高度为48 000 m
C.火箭经过120 s落回地面
D.火箭经过40 s到达最高点
3.以20 m/s的速度行驶的汽车,制动后以5 m/s2的加速度做匀减速直线运动.则汽车在制动后的5 s内的位移是( )
A.45 m B.37.5 m
C.50 m D.40 m
4.在交通事故分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹.在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是14 m,假设汽车刹车时的加速度大小为7 m/s2,则汽车开始刹车时的速度为( )
A.7 m/s B.10 m/s
C.14 m/s D.20 m/s
5.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们的初速度之比为1∶2,则它们运动的最大位移之比为( )
A.1∶2 B.1∶4
C.1∶eq \r(2) D.2∶1
6.一物体做匀变速直线运动,速度—时间图线如图所示,则下列关于前4 s内(设向右为正方向)物体运动情况的判断正确的是( )
A.物体始终向右运动
B.物体先向左运动,第4 s末开始向右运动
C.第3 s末物体在出发点的右侧
D.第2 s末物体距出发点最远
二、非选择题
7.一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5 s末的速度是6 m/s,试求:
(1)第4 s末的速度;
(2)运动后7 s内的位移;
(3)第3 s内的位移.
巩固提升
一、选择题
1.如图所示,若有一个小孩从滑梯上由静止开始沿直线匀加速度下滑.当他下滑的距离为l时,速度为v;那么,当他的速度是eq \f(v,2)时,下滑的距离是( )
A.eq \f(l,2) B.eq \f(\r(2)l,2)
C.eq \f(l,4) D.eq \f(3l,4)
2.(多选)质点由静止开始做匀加速直线运动,第1 s内位移为2 m,关于它的运动情况,下列说法正确的是( )
A.第1 s内的平均速度为2 m/s
B.第1 s末的瞬时速度为2 m/s
C.第2 s内的位移为4 m
D.运动过程中的加速度为4 m/s2
3.列车长为l,铁路桥长为2l,列车匀加速行驶过桥,车头过桥头的速度为v1,车头过桥尾时的速度为v2,则车尾过桥尾时速度为( )
A.3v2-v1 B.3v2+v1
C.eq \r(\f(3v\\al(2,2)-v\\al(2,1),2)) D.eq \f(3v\\al(2,2)-v\\al(2,1),2)
4.(多选)如图所示,汽车以10 m/s的速度匀速驶向路口,当行驶至距路口停车线20 m处时,绿灯还有3 s熄灭.而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处,则汽车运动的速度—时间图像可能是( )
A B C D
二、非选择题
5.一滑雪运动员从85 m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?
6.一列从车站开出的火车,在平直轨道上做匀加速直线运动,已知这列火车的长度为l,火车头经过某路标时的速度为v1,而车尾经过此路标时的速度为v2,求:
(1)火车的加速度a;
(2)火车中点经过此路标时的速度v;
(3)整列火车通过此路标所用的时间t.
运动情况
取值
若物体做匀加速直线运动
a与v0同向,a取正值(v0方向为正方向)
若物体做匀减速直线运动
a与v0反向,a取负值(v0方向为正方向)
若位移的计算结果为正值
说明位移的方向与规定的正方向相同
若位移的计算结果为负值
说明位移的方向与规定的正方向相反
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