课后限时作业2 匀变速直线运动的规律
时间:45分钟
1.历史上,伽利略在斜面实验中分别在倾角不同、阻力很小的斜面上由静止释放小球,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有( A )
A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间的二次方成正比
B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间的二次方成正比
C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
解析:伽利略的斜面实验中小球做初速度为零的匀加速直线运动,由x=at2=gsinα·t2(α为斜面的倾角)知,当斜面的倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间的二次方成正比,选项A正确;由v=at=gsinα·t知,当斜面的倾角一定时,小球在斜面上运动的速度与时间成正比,选项B错误;由v2=2aL=2gLsinα知,当斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角α有关,选项C错误;由L=at2=gsinα·t2知,当斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角α有关,选项D错误.
2.汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x=24t-6t2,则它在前3 s内的平均速度为( B )
A.6 m/s B.8 m/s
C.10 m/s D.12 m/s
解析:将题目中的表达式与x=v0t+at2比较可知,v0=24 m/s,a=-12 m/s2,所以由v=v0+at可得汽车从刹车到静止的时间为t= s=2 s,由此可知3 s时汽车已经停止,故前3 s内的位移x=24×2 m-6×22 m=24 m,平均速度== m/s=8 m/s.
3.(多选)物体沿一直线单向运动,在t时间内通过的路程为s,它在中间位置处的速度为v1,在中间时刻的速度为v2,则( ABC )
A.当物体做匀加速直线运动时,v1>v2
B.当物体做匀减速直线运动时,v1>v2
C.当物体做匀速直线运动时,v1=v2
D.当物体做匀速直线运动时,v1<v2
解析:做匀速直线运动的物体速度大小不变,故v1=v2,选项C正确.无论物体做匀加速直线运动还是匀减速直线运动,都有v1=,v2=,利用差值法比较v1和v2的大小,v-v=-2=>0,即v1>v2,选项A、B正确.
4.在足够长的光滑斜面上,有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动.如果物体的加速度始终为5 m/s2,方向沿斜面向下,那么经过3 s时物体的速度大小和方向是( B )
A.25 m/s,沿斜面向上 B.5 m/s,沿斜面向下
C.5 m/s,沿斜面向上 D.25 m/s,沿斜面向下
解析:取初速度方向为正方向,则v0=10 m/s,a=-5 m/s2,由v=v0+at可得,当t=3 s时,v=-5 m/s,“-”表示物体在t=3 s时速度方向沿斜面向下,故选项B正确.
5.某人从阳台每隔时间T释放一小球,某时刻用照相机拍得多个小球在同一照片中位置如图中1、2、3、4、5、…所示,每块砖的厚度为d.根据图中的信息,下列判断错误的是( A )
A.在位置“1”处小球刚刚释放
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.在位置“3”处小球的速度为
解析:由题图可知相邻相等时间间隔的位移差都为d,故小球做匀加速直线运动,选项B正确;由Δx=aT2=d可知,加速度a=,选项C正确;在位置“3”处小球处于从位置“2”到位置“4”的中间时刻,故速度v3==,选项D正确;位置“1”到位置“2”的距离与位置“2”到位置“3”的距离之比为23,故在位置“1”处小球不是刚刚释放,选项A错误.