(時(shí)間:90分鐘 :100分)
一、選擇題
1.某人騎自行車在平直道路上行進(jìn),圖中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象.某同學(xué)為了簡(jiǎn)化計(jì)算,用虛線作近似處理,下列說法正確的是()
A.在t1時(shí)刻,虛線反映的加速度比實(shí)際的大
B.在0-t1時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大
C.在t1-t2時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的位移比實(shí)際的大
D.在t3-t4時(shí)間內(nèi),虛線反映的是勻速運(yùn)動(dòng)
【答案】BD
【詳解】v-t圖象的斜率表示加速度的大小,在t1時(shí)刻虛線斜率小,反映的加速度小,所以A錯(cuò)誤.v-t圖象包圍的面積表示位移的大小,0~t1時(shí)間內(nèi)虛線包圍面積大,則求得平均速度大,所以B正確,同理C錯(cuò)誤.在t3~t4時(shí)間內(nèi),虛線是一段與時(shí)間軸平行的直線,反映速度不變,所以是勻速運(yùn)動(dòng),則D正確.
2.質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖所示.由此可求()
A.前25s內(nèi)汽車的平均速度
B.前10s內(nèi)汽車的加速度
C.前10s內(nèi)汽車所受的阻力
D.15~25s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功
【答案】ABD
【詳解】由題圖知,汽車25s內(nèi)的位移為 故前25s內(nèi)汽車平均速度 可求,A正確;由題圖知前10s內(nèi)汽車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng), ,
B正確;結(jié)合題圖分析,因牽引力未知,故前10s內(nèi)汽車所受阻力無法求得,
C錯(cuò)誤;由題干條件和動(dòng)能定理可知, 故15~25s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功可求得,D正確.
3.如圖所示,有一質(zhì)點(diǎn)從t=0時(shí)刻開始,由坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)沿v軸的方向運(yùn)動(dòng),則以下說法不正確的是( )
A.t=1 s時(shí),離開原點(diǎn)的位移最大
B.t=2 s時(shí),離開原點(diǎn)的位移最大
C.t=4 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)回到原點(diǎn)
D.0到1 s與3 s到4 s的加速度相同
【答案】選A.
【詳解】根據(jù)v-t圖象在各階段為直線,可知質(zhì)點(diǎn)在各階段均做勻變速直線運(yùn)動(dòng):在0~1 s內(nèi)沿v軸正方向的速度不斷增加,故做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng);在1 s~2 s內(nèi)沿
v軸正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),2 s時(shí)離原點(diǎn)最遠(yuǎn),A錯(cuò)B對(duì);在2 s~3 s內(nèi)沿v軸負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng);在3 s~4 s內(nèi)沿v軸負(fù)方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),4 s時(shí)回到原點(diǎn),C對(duì);在0~1 s和3 s~4 s內(nèi)加速度大小和方向均相同,D正確.故選A.
4.如圖是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象,對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A.OA段運(yùn)動(dòng)速度最大
B.AB段物體做勻速運(yùn)動(dòng)
C.CD段的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反
D.運(yùn)動(dòng)4 h汽車的位移大小為30 km
【答案】選C.
【詳解】由圖象的斜率可知CD段的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反且速度最大,A錯(cuò)C對(duì);AB段表示汽車處于靜止?fàn)顟B(tài),B錯(cuò);運(yùn)動(dòng)4h汽車的位移為零,D錯(cuò).
5.在平直公路上,自行車與同方向行駛的一輛汽車在t=0時(shí)同時(shí)經(jīng)過某一個(gè)路標(biāo),它們的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律為:汽車x=10t-t2,自行車x=5t,(x的單位為m,t的單位為s),則下列說法正確的是( )
A.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),自行車做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.經(jīng)過路標(biāo)后的較短時(shí)間內(nèi)自行車在前,汽車在后
C.在t=2.5 s時(shí),自行車和汽車相距最遠(yuǎn)
D.當(dāng)兩者再次同時(shí)經(jīng)過同一位置時(shí),它們距路標(biāo)12.5 m
【答案】選C.
【詳解】由汽車和自行車位移隨時(shí)間變化的規(guī)律知,汽車做勻減速運(yùn)動(dòng),v0=10 m/s,a=-2 m/s2,自行車做勻速直線運(yùn)動(dòng),v=5 m/s,故A、B錯(cuò)誤.當(dāng)汽車速度和自行車速度相等時(shí),相距最遠(yuǎn).根據(jù)v=v0+at,t=2.5 s,C正確.當(dāng)兩車位移相等時(shí)再次經(jīng)過同一位置,故10t′-t′2=5t′,解得t′=5 s,
x=25 m,故D錯(cuò)誤.
6.如右圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,由圖可知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.前5 s做的是勻速運(yùn)動(dòng)
B.5 s~15 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為1 m/s2
C.15 s~20 s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度為3.2 m/s2
D.質(zhì)點(diǎn)15 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),20秒末回到出發(fā)點(diǎn)
【答案】A
【詳解】由圖象可知前5 s做的是勻速運(yùn)動(dòng),A正確;5 s~15 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),但加速度為0.8 m/s2,B錯(cuò)誤;15 s~20 s做勻減速運(yùn)動(dòng),其加速度為-(16/5)m/s2=-3.2 m/s2,C錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)在20 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),質(zhì)點(diǎn)一直做的是方向不變的直線運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤.
7.甲、乙兩輛汽車,同時(shí)在一條平直的公路上自西向東運(yùn)動(dòng),開始時(shí)刻兩車平齊,相對(duì)于地面的v-t圖象如圖所示,關(guān)于它們的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A.甲車中的乘客說,乙車先以速度v0向西做勻減速運(yùn)動(dòng),后向東做勻加速運(yùn)動(dòng)
B.乙車中的乘客說,甲車先以速度v0向西做勻減速運(yùn)動(dòng),后做勻加速運(yùn)動(dòng)
C.根據(jù)v-t圖象可知,開始乙車在前,甲車在后,兩車距離先減小后增大,當(dāng)乙車速度增大到v0時(shí),兩車恰好平齊
D.根據(jù)v-t圖象可知,開始甲車在前,乙車在后,兩車距離先增大后減小,當(dāng)乙車速度增大到v0時(shí),兩車恰好平齊
【答案】A
【詳解】甲車中的乘客以甲車為參考系,相當(dāng)于甲車靜止不動(dòng),乙車以初速度v0向西做減速運(yùn)動(dòng),速度減為零之后,再向東做加速運(yùn)動(dòng),所以A正確;乙車中的乘客以乙車為參考系,相當(dāng)于乙車靜止不動(dòng),甲車以初速度v0向東做減速運(yùn)動(dòng),速度減為零之后,再向西做加速運(yùn)動(dòng),所以B錯(cuò)誤;以地面為參考系,當(dāng)兩車速度相等時(shí),距離最遠(yuǎn),所以C、D錯(cuò)誤.
8.從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體Ⅰ、Ⅱ的速度—時(shí)間圖象如圖所示.在0~t2時(shí)間內(nèi),下列說法中正確的是( )
A.Ⅰ物體所受的合外力不斷增大,Ⅱ物體所受的合外力不斷減小
B.在第一次相遇之前,t1時(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn)
C.t2時(shí)刻兩物體相遇
D.Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的平均速度大小都是v1+v22
【答案】B
【詳解】速度—時(shí)間圖象中Ⅰ物體的斜率逐漸減小,即Ⅰ物體的加速度逐漸減小,所以Ⅰ物體所受合外力不斷減小,A錯(cuò)誤;在0~t1時(shí)間內(nèi),Ⅱ物體的速度始終大于Ⅰ物體的速度,所以兩物體間距離不斷增大,當(dāng)兩物體速度相等時(shí),兩物體相距最遠(yuǎn),B正確;在速度—時(shí)間圖象中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移,故到t2時(shí)刻,Ⅰ物體速度圖線所圍面積大于Ⅱ物體速度圖線所圍面積,兩物體平均速度不可能相同,C、D錯(cuò)誤.
9. 汽車的加速性能是反映汽車性能的重要指標(biāo).速度變化得越快,表明它的加速性能越好.圖為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v-t圖象,根據(jù)圖象可以判定
( )
A.甲車的加速性能最好
B.乙比甲的加速性能好
C.丙比乙的加速性能好
D.乙、丙兩車的加速性能相同
【答案】BD
【詳解】圖象的斜率表示加速度,加速度越大,加速性能越好,由圖象可知B、D正確.
10.一輛汽車以10 m/s的速度沿平直公路勻速運(yùn)動(dòng),司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有障礙物立即減速,以0.2 m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng),減速后一分鐘內(nèi)汽車的位移是( )
A.240 m B.250 m C.260 m D.90 m
【答案】選B.
【詳解】設(shè)汽車從開始減速到停止所用時(shí)間為t,則v0=at,解得t=50 s.根據(jù) 解得50 s內(nèi)的位移為250 m,故B正確.
二、非選擇題
11.如圖所示,公路上一輛汽車以v1=10 m/s的速度勻速行駛,汽車行至A點(diǎn)時(shí),一人為搭車,從距公路30 m的C處開始以v2=3 m/s的速度正對(duì)公路勻速跑去,司機(jī)見狀途中剎車,汽車做勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果車和人同時(shí)到達(dá)B點(diǎn),已知AB=80 m,問:汽車在距A點(diǎn)多遠(yuǎn)處開始剎車,剎車后汽車的加速度有多大?
【答案】60 m 2.5 m/s2
【詳解】人從C到B用時(shí) 這一時(shí)間內(nèi)汽車由A
到B且停在B點(diǎn),設(shè)車從A經(jīng)t1,開始剎車.v1t1+(t-t1) =xAB (3分)
代入數(shù)據(jù)解得:t1=6 s (3分)
所以x1=v1t1=60 m, (3分)
(3分)
12. 在十字路口,汽車以0.5m/s2的加速度從停車線起動(dòng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),恰有一輛自行車以5m/s的速度勻速駛過停車線與汽車同方向行駛,求:
(1)什么時(shí)候它們相距最遠(yuǎn);最大距離是多少;
(2)在什么地方汽車追上自行車;追到時(shí)汽車速度是多少.
【答案】見詳解
【詳解】(1)初始階段,自行車速度大于汽車速度,只要汽車速度小于自行車速度,兩車距離總是在不斷增大.當(dāng)汽車速度增大到大于自行車速度時(shí),兩車距離逐漸減小,所以兩車速度相等時(shí),距離最大.
(1)設(shè)自行車速度為v,汽車加速度為a,經(jīng)時(shí)間t兩車相距最遠(yuǎn).
則v=at,所以t= 最大距離
(2)若經(jīng)過時(shí)間t′,汽車追上自行車,則vt′= at′2
解得
追上自行車時(shí)汽車的速度v′=at′=0.5×20=10m/s.
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