1.一列火车沿直线轨道由静止出发从A地驶向B地,列车先做匀加速运动,加速度大小为a,接着做匀减速运动,加速度大小为2a,到达B地时恰好静止,若A、B两地距离为s,则火车从A地到B地所用时间t为( )
A.3s4a B.4s3a C.3sa D.3s2a
【解析】选C。设加速结束时的速度为v,则v22a +v22•2a =s,解得v=4as3 ,则整个过程中的平均速度为v =v2 =as3 ,则火车从A地到B地所用时间为t=sv =3sa ,故选C。
2.一质点沿直线Ox方向做变速直线运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=6t-2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=6-6t2(m/s),则该质点在t=2 s时的瞬时速度、t=0到t=2 s间的平均速度和平均速率分别为( )
A.-18 m/s、-2 m/s、2 m/s
B.-18 m/s、-2 m/s,6 m/s
C.-2 m/s、-2 m/s、-18 m/s
D.-18 m/s、6 m/s,6 m/s
【解析】选B。该质点在t=2 s时的瞬时速度v2=6-6×22=-18 m/s;t=0时,x0=0 m,t=2 s时,x2=-4 m,故2 s内的位移为Δx=x2-x0=-4 m,2 s内的平均速度v =Δxt2 =-2 m/s;当v=0时,由v=6-6t2(m/s),得t=1 s,此时x1=4 m,在前1 s内质点通过的路程s1=x1=4 m,在后1 s内通过的路程为s2=|x2-x1|=8 m,则平均速率v 速率=s1+s2t2 =6 m/s,选B。
3.中国自主研发的“暗剑”无人机,时速可超过2马赫。在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120 m的测试距离,用时分别为2 s和1 s,则无人机的加速度大小是( )
A.20 m/s2 B.40 m/s2
C.60 m/s2 D.80 m/s2
【解析】选B。第一段的平均速度v1=xt1 =1202 m/s=60 m/s;第二段的平均速度v2=xt2 =1201 m/s=120 m/s,中间时刻的速度等于平均速度,则a=v2-v112(t1+t2) =120-601.5 m/s2=40 m/s2,故选B。