专题限时集训(二)
(建议用时:40分钟)
[专题通关练]
1.(原创题)以20 m/s的速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动。若汽车刹车后第2 s内的位移为11 m(刹车时间超过2 s),则刹车后5 s内的位移为( )
A.50 m B. m C.100 m D. m
B [由匀变速直线运动的规律可知,汽车在第1.5 s时的瞬时速度大小为v=11 m/s,由v=v0+at可得a== m/s2=-6 m/s2,故汽车停止运动的时间为t′= s= s<5 s,故汽车在刹车后5 s内的位移为x=t′=× m= m,故选项B正确。]
2.(2019·江西五校联考)A、B两物体在水平面上沿同一直线运动,它们的vt图象如图中a、b所示。在t=0时刻,B在A的前面,两物体相距9 m,B物体在滑动摩擦力作用下做减速运动的加速度大小为2 m/s2,则A物体追上B物体所用的时间是( )
A.3 s B.5 s C.7.5 s D.8.5 s
D [B减速到零所需的时间t== s=5 s,B减速到零的位移xB== m=25 m,此时A的位移xA=vAt=4×5 m=20 m,因为xB+d>xA,所以B停止时,A还未追上B,则A追上B需要继续运动的时间t′== s=3.5 s,可知A物体追上B物体所用的时间t总=t+t′=8.5 s,故D正确。]
3.(一题多解)(多选)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,在0~50 s内汽车的加速度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车行驶的最大速度为20 m/s
B.汽车在第50 s末的速度为零
C.在0~50 s内汽车行驶的总位移为850 m
D.汽车在40~50 s内的速度方向和在0~10 s内的速度方向相反
AC [法一:在0~10 s内汽车做匀加速直线运动,10 s末汽车的速度v1=a1t1=20 m/s,汽车的位移为x1=a1t=100 m,在10~40 s内汽车做匀速直线运动,位移为x2=v1t2=600 m,在40~50 s内汽车做匀减速直线运动,a2=-1 m/s2,第50 s末的速度为v2=v1+a2t3=10 m/s,位移为x3=v1t3+a2t=150 m,总位移为x=x1+x2+x3=850 m,汽车在40~50 s内的速度为正值,与在0~10 s内的速度方向相同,综上所述,选项A、C正确,B、D错误。
法二:本题A、B、D选项也可根据at图线与坐标轴所围的面积表示速度变化量来分析。最大面积为0~10 s内图线与坐标轴围成的面积,所以汽车的最大速度为20 m/s,A正确。0~50 s内图线与坐标轴围成的面积为20 m/s-10 m/s=10 m/s,因此汽车在50 s末的速度为10 m/s,汽车在40~50 s内的速度均为正值,与在0~10 s内的速度方向相同,B、D错误。]
4.(易错题)(多选)如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。B和C分别固定在弹簧两端,弹簧的质量不计。B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。将悬挂吊篮的细线剪断的瞬间( )
A.吊篮A的加速度大小为2g
B.物体B的加速度大小为g
C.物体C的加速度大小为2g
D.吊篮A、物体B、物体C的加速度大小均为g