运动学综合问题
(45分钟 100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分,1~6题为单选题,7~10题为多选题)
1.假设某汽车刹车后立即做匀减速运动,在其开始刹车直至停止过程中,第一秒和最后一秒内的位移分别为14 m和1 m,则 ( )
A.汽车匀减速运动过程中的平均速度为8 m/s
B.汽车匀减速的加速度大小为1 m/s2
C.汽车开始匀减速时的速度大小为14 m/s
D.汽车从开始减速8 s内运动的距离为56.25 m
【解析】选D。采用逆向思维,设汽车的加速度为a,则x1=a,解得a=2 m/s2,选项B错误;由x2=at2-a(t-1 s)2,解得t=7.5 s,则汽车开始匀减速时的速度大小为v=at=15 m/s,选项C错误;汽车匀减速运动过程中的平均速度为==7.5 m/s,选项A错误;汽车从开始减速8 s 内运动的距离也就是7.5 s内的距离:x=t=56.25 m,选项D正确。
2.(2016·全国卷Ⅲ)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为 ( )
A. B. C. D.
【解析】选A。设初末速度分别为v1、v2,加速度为a,则由Ek=mv2得v2=3v1;代入s=t,得v1=,v2=,a===,选项A正确。
3.某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去,之后该物体的v-t图象不可能是( )
【解析】选C。若斜面光滑,物体上滑和下滑过程中加速度不变,速度—时间图象为一直线,A项可能;若物体上滑到某位置时停止,则速度图象为D项,D项可能;物体上滑时摩擦力沿斜面向下,下滑时摩擦力沿斜面向上,故上滑时加速度大于下滑时加速度,B项可能;故速度—时间图象不可能为C项。
4.(2018·合肥模拟)甲、乙两个物体由同一地点沿同一方向做直线运动,其v-t图象如图所示。关于两物体的运动情况,下列说法正确的是 ( )
A.t=1 s时,甲在乙前方
B.t=2 s时,甲、乙相遇
C.t=4 s时,乙的加速度方向开始改变
D.0~6 s内,甲、乙平均速度相同
【解析】选B。甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动,当位移相等时,两者相遇。根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移,可知,在t=1 s时,乙的位移大于甲的位移,说明乙在甲的前方,故A错误;根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移可知,在t=2 s时,乙的位移等于甲的位移,说明两者相遇。故B正确;速度图象的斜率表示加速度,由数学知识得知,在2~6 s内,乙的加速度方向一直沿负方向,没有改变,故C错误。由图可知,0~6 s内,甲的位移一定大于乙的位移,而时间相等,因此,甲的平均速度大于乙的平均速度,故D错误。