匀变速直线运动的规律
[基础巩固题组](20分钟,50分)
1.(多选)如图所示,飞机起飞时,在同一底片上相隔相等时间多次曝光“拍摄”的照片,可以看出在相等时间间隔内,飞机的位移不断增大,则下列说法正确的是( )
A.由“观察法”可以看出飞机做匀加速直线运动
B.若测出相邻两段位移之差都相等,则飞机做匀变速直线运动
C.若已知飞机做匀变速直线运动,测出相邻两段相等时间内的位移,则可以用逐差法计算出飞机的加速度
D.若已知飞机做匀变速直线运动,测出相邻两段相等时间内的位移,可以求出这两段总时间的中间时刻的速度
解析:选BCD.因为用肉眼直接观察的误差较大,故用“观察法”不能看出飞机做匀加速直线运动,选项A错误;因为曝光时间相等,若连续相等的时间内的位移差恒定,则可判断飞机做匀变速直线运动,选项B正确;用逐差法计算匀变速直线运动的加速度是处理纸带问题的基本方法,故也可以处理曝光时间间隔都相等的图片问题,选项C正确;某段时间中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度,选项D正确.
2.(2019·河南信阳模拟)做匀减速直线运动的物体经4 s停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是( )
A.3.5 m B.2 m
C.1 m D.0
解析:选B.利用“逆向思维法”,把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,则做匀减速直线运动的物体在每1 s内的位移之比为7∶5∶3∶1,所以=,x1=2 m,选项B正确.
3.做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s内的平均速度比它在第一个5 s内的平均速度小3 m/s.则质点的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2
C.3 m/s2 D.4 m/s2
解析:选C.第1个3 s内的平均速度即为1.5 s时刻瞬时速度v1,第1个5 s内的平均速度即为2.5 s时刻瞬时速度v2,加速度为a=== m/s2=3 m/s2,选项C正确.
4.(2019·“超级全能生”26省联考)(多选)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=6+5t-t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1 s内的位移是10 m
B.前2 s内的平均速度是3 m/s
C.运动的加速度为1 m/s2
D.任意1 s内的速度增量都是-2 m/s
解析:选BD.第1 s内的位移x1=(6+5×1-1) m-6 m=4 m,故A错误.前2 s内的位移x2=(6+5×2-4)m-6 m=6 m,则前2 s内的平均速度== m/s=3 m/s,故B正确.根据x=v0t+at2得,加速度a=-2 m/s2,任意1 s内速度的增量Δv=at=-2×1 m/s=-2 m/s,故C错误,D正确.
5.一物体以初速度v0做匀减速直线运动,第1 s内通过的位移为x1=3 m,第2 s内通过的位移为x2=2 m,又经过位移x3物体的速度减小为0,则下列说法错误的是( )
A.初速度v0的大小为2.5 m/s
B.加速度a的大小为1 m/s2
C.位移x3的大小为1.125 m
D.位移x3内的平均速度大小为0.75 m/s
解析:选A.由Δx=aT2可得加速度大小a=1 m/s2;第1 s末的速度v1==2.5 m/s;物体的速度由2.5 m/s减速到0所需时间t==2.5 s,则经过位移x3的时间t′为1.5 s,且x3=at′2=1.125 m;位移x3内的平均速度==0.75 m/s.综上可知A错误,B、C、D正确.
6.从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一颗小球,在连续释放几颗后,对斜面上正在运动着的小球拍下部分照片,如图所示.现测得AB=15 cm,BC=20 cm,已知小球在斜面上做匀加速直线运动,且加速度大小相同.求:
(1)小球的加速度大小;
(2)拍摄时B球的速度大小;
(3)D、C两球相距多远;
(4)A球上面正在运动着的小球共有几颗?
解析:(1)由Δx=aT2得
a=== m/s2=5 m/s2.
(2)vB== m/s=1.75 m/s.
(3)由Δx=DC-BC=BC-AB得
DC=BC+(BC-AB)=20 cm+5 cm=25 cm.
(4)小球B从开始下滑到图示位置所需的时间为
tB== s=0.35 s
则B球上面正在运动着的小球共有三颗,A球上面正在运动着的小球共有两颗.
答案:(1)5 m/s2 (2)1.75 m/s (3)25 cm (4)两颗