一、选择题(本大题共12小题,1-6题为单选,7-12题为多选,每小题4分,了漏选的2分,共48分)
1.关于位移和路程,下列说法正确的是( ) A.直线运动中位移的大小一定和路程相等
B.质点做单方向直线运动时,位移和路程完全相同 C.若两物体运动的路程相同,则它们的位移一定相同 D.若两物体运动的位移相同,则它们的路程不一定相同
2.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( ) A.若物体加速度越来越大,则其速度一定越来越大
B.若某时刻物体速度为零,则此刻它的加速度也一定为零 C.加速度总与速度变化的方向相同
D.作直线运动的物体,若加速度与规定的正方向相反,则物体速度一定在变小
3.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( ) A.物体的运动方向一定不变
B.物体的速度一定随时间均匀改变 C.物体的位移永远在变大
D.物体的位移在任何情况下都不可能等于零
4.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在𝑡=0到𝑡=𝑡1的时间内,它们的𝑣−𝑡图象如图所示.在这段时间内( )
A.甲乙两汽车的位移相同 B.汽车乙的平均速度等于
𝑣1+𝑣22
C.汽车甲的平均速度比乙的大
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
5.一列火车在前30min内的平均速度为1𝑘𝑚/min,以下说法正确的是( ) A.这辆火车在1ℎ内通过的位移一定是60𝑘𝑚
B.这列火车通过前15𝑘𝑚的位移所用的时间一定是15min C.这辆火车在前30min内一定以1𝑘𝑚/min的速度行驶 D.这辆火车在前30min内所通过的位移是30𝑘𝑚
6.甲、乙两同学沿平直路面步行,他们运动的路程随时间变化的规律如图所示,下面说法中不正确的是( )
A.甲同学比乙同学晚出发4𝑠
B.4𝑠∼8𝑠内,甲、乙同学都作匀速直线运动 C.0𝑠∼8𝑠内,甲、乙两同学通过的路程相等 D.8𝑠末甲、乙两同学速度相等
7.两个质点甲与乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的速度一时间图象如图所示.则下列说法中正确的是( )
A.第2 𝑠末甲、乙将会相遇 B.在第2 𝑠末甲、乙速度相等
C.在2 𝑠内,甲的平均速度比乙的大 D.第4 𝑠末,甲、乙相遇
8.质点做直线运动的位移𝑥与时间𝑡的关系为𝑥=5𝑡+𝑡2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1𝑠内的位移是6𝑚
B.前2𝑠内的平均速度是7𝑚/𝑠 C.任意相邻1𝑠内的位移差都是1𝑚 D.任意1𝑠内的速度增量都是2𝑚/𝑠
9.物体从𝐴到𝐵做匀变速直线运动,在中间位置的速度为𝑣1,在中间时刻的速度为𝑣2,则( ) A.若物体做匀加速直线运动,𝑣1>𝑣2 B.若物体做匀加速直线运动,𝑣1<𝑣2 C.若物体做匀减速直线运动,𝑣1<𝑣2 D.若物体做匀减速直线运动,𝑣1>𝑣2
10.如图所示是物体在某段运动过程中的 𝑣−𝑡图象,在𝑡1和𝑡2时刻的瞬时速度分别为𝑣1和𝑣2,则由𝑡1到𝑡2的过程中( )
A.加速度不断减小 B.加速度不断增大
C.平均速度𝑣>
𝑣1+𝑣22
D.平均速度𝑣=
𝑣1+𝑣22
11.如图所示,为一质点在0∼22𝑠时间内作直线运动的𝑣−𝑡图象,则下列说法中正确的是( )
A.𝐶𝐷段和𝐷𝐸段的加速度方向相反 B.整个过程中,𝐵𝐶段的加速度最大
C.整个过程中,𝐶点所表示的状态,离出发点最远 D.𝐵𝐶段所表示的运动通过的路程是34𝑚
12.汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0∼50𝑠内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示,下列有关说法中正确的是( )
A.汽车行驶的最大速度为20𝑚/𝑠
B.汽车在40𝑠∼50𝑠内的速度方向和0∼10𝑠内的速度方向相反 C.汽车在50𝑠末的速度为零
D.在0∼50𝑠内汽车行驶的总位移为850𝑚 二、实验题(本大题共2小题,共12分)
13.(多选)关于打点计时器,下列说法正确的是( ) A.打点的周期由交流电压决定的 B.打点的周期由交流电的频率决定的
C.电磁打点计时器所使用的电压为220𝑉的交流电 D.电火花打点计时器所使用的电压为220𝑉的交流电
14.某同学利用如图1装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图2所示.打点计时器电源的频率为50𝐻𝑧.
①通过分析纸带数据,可判断物块在1−6计数点间做________运动 ②计数点5对应的速度大小为________𝑚/𝑠 (保留三位有效数字) ③物块减速运动过程中加速度的大小为𝑎=________𝑚/𝑠2.(保留三位有效数字) 三、计算题(本大题共5小题,每小题8分,共计40分)
15.汽车以𝑣0=10𝑚/𝑠的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经过2秒钟速度变为6𝑚/𝑠.若将刹车过程视为匀减速直线运动,求: (1)从开始刹车起,汽车6𝑠内发生的位移;
(2)汽车静止前2秒内通过的位移.
(3)从开始刹车到汽车位移为21𝑚时所经历的时间𝑡.
16.一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的𝑣−𝑡图象如图所示.求:
(1)摩托车在0∼20𝑠这段时间的加速度大小𝑎;
(2)摩托车在0∼75𝑠这段时间的平均速度大小𝑣.
(3)摩托车在最后10𝑠内的位移.
17.列车关闭发动机进站,做匀减速直线运动,当滑行300𝑚时,速度减为一半,又滑行20𝑠停下.求:
(1)列车滑行的总路程.
(2)关闭发动机时列车的速度.
18.一辆长途客车正在以20𝑚/𝑠的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方𝑥=33𝑚处有一只狗,如图(甲)所示,司机立即采取制动措施.若从司机看见狗开始计时(𝑡=0),长途客车的“速度-时间”图象如图(乙)所示.
(1)求长途客车从司机发现狗至客车停止运动的这段时间内前进的距离;
(2)求长途客车制动时的加速度;
(3)若狗以𝑣′=4𝑚/𝑠的速度与长途客车同向奔跑,狗能否被撞?
19.为了最大限度地减少道路交通事故,2009年8月15日,全国开始了“集中整治酒后驾驶违法行为”专项行动.这是因为一般驾驶员酒后的反应时间比正常时慢了0.1∼0.5𝑠,易发生交通事故.图示是《驾驶员守则》中的部分安全距离表格(如图所示).请根据该图表回答下列问题(结果保留两位有效数字):
(1)请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间.
(2)如果驾驶员的反应时间相同,请计算出表格中𝐴的数据.
(3)假设在同样的路面上,一名饮了少量酒后的驾驶员驾车以72𝑘𝑚/ℎ速度行驶,在距离一学校门前52𝑚处发现有一队学生在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了0.2𝑠,会发生交通事故吗? 车速𝑣 反应距离 刹车距离 停车距离 (𝑘𝑚/ℎ) 𝑠(𝑚) 𝑥(𝑚) 𝐿(𝑚) 40 10 10 20 60 15 22.5 37.5 80 𝐴 40 60 答案
1. 【答案】D
【解析】位移是矢量,是由初位置指向末位置的有向线段;而路程是物体经过的轨迹的长度,是标量.
【解答】解:𝐴、单向直线运动中位移的大小一定和路程相等,故𝐴错误; 𝐵、位移矢量,路程是标量,二者永远不相等,𝐵错误
𝐶、若两物体运动的路程相同,它们的位移不一定相同,𝐶错误;
𝐷、若两物体运动的位移相同,如果路径不同,则它们的路程不一定相同;故𝐷正确; 故选:𝐷. 2. 【答案】C
【解析】根据加速度的定义式𝑎=
△𝑣△𝑡
,加速度等于速度的变化率.物体的速度变化量大,
加速度不一定大.加速度与速度无关.
【解答】解:𝐴、加速度方向与速度方向相反时,物体速度将越来越小,加速度增大,速度减小.故𝐴错误;
𝐵、速度为零,加速度可以不为零,如自由落体运动初始时刻,故𝐵错误; 𝐶、根据加速度的定义式𝑎=
△𝑣△𝑡
可知,加速度总与速度变化的方向相同,故𝐶正确;
𝐷、加速度方向与速度方向相反时,物体才做减速运动.故𝐷错误. 故选:𝐶. 3. 【答案】B
【解析】匀变速直线运动的加速度是不变的,根据速度时间公式和位移时间公式可以得知
速度、位移随时间的变化规律.
【解答】解:𝐴、匀变速直线运动若加速度和速度反向,则物体有可能反向运动;故𝐴错误; 𝐵、因加速度恒定,故物体的速度随时间均匀改变;故𝐵正确; 𝐶、若加速度和速度反向,物体的位移可能会减小;故𝐶错误; 𝐷、物体先减速再反向加速时,物体的位移可能为零;故𝐷错误; 故选:𝐵. 4. 【答案】C
【解析】在速度时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负.
【解答】解:𝐴、由于图线与坐标轴所夹的面积表示物体的位移,在0−𝑡1时间内,甲车的位移大于乙车,由𝑣=𝑡可知,甲车的平均速度大于乙车,𝐴错误,𝐶正确; 𝐵、因为乙车做变加速运动故平均速度不等于
𝑣1+𝑣22
𝑥
,𝐵错误;
𝐷、又图线的切线的斜率等于物体的加速度,则甲乙两车的加速度都逐渐减小,故𝐷错误. 故选:𝐶 5. 【答案】D
【解析】平均速度表示一段位移内的速度,要用位移与时间的比值求出.
【解答】解:𝐴、若在60𝑘𝑚内的平均速度为30𝑘𝑚/ℎ,则一小时内的位移为60𝑘𝑚,但30min后的平均速度不一定为30𝑘𝑚/ℎ,故无法确定1ℎ内通过的位移;故𝐴错误;
𝐵、30𝑘𝑚/ℎ是火车在这一路段中的平均速度.并不是一直以这个速度做匀速直线运动,所以通过前15𝑘𝑚的位移所用的时间不一定是15min.故𝐵错误.
𝐶、30𝑘𝑚/ℎ表示这段位移内的平均速度,在这段位移内的某段过程中,速度可能比30𝐾𝑚/ℎ大,也有可能比30𝑘𝑚/ℎ小,故𝐶错误.
𝐷、由𝑥=𝑣𝑡可知,这辆火车在前30min内所通过的位移是30𝑘𝑚,故𝐷正确. 故选:𝐷 6. 【答案】D
【解析】位移时间图象中:倾斜的直线表示物体做匀速直线运动.
【解答】解:𝐴、乙出发4𝑠之后甲才出发,所以甲同学比乙同学晚出发4𝑠.故𝐴正确. 𝐵、如图,甲乙的路程和时间的比值是相同的,甲乙都进行匀速运动,甲乙都在平直的路面上步行,所以甲乙都进行匀速直线运动.故𝐵正确.
𝐶、如图,在0𝑠∼8𝑠内,甲乙都通过了5𝑚,通过的路程相等.故𝐶正确.
𝐷、8𝑠末甲、乙通过的路程相同,但是甲运动了4𝑠,乙运动了8𝑠,运动时间不同,运动速度不同.故𝐷错误.
题目要求选不正确的,故选:𝐷. 7. 【答案】B,D
【解析】𝑣−𝑡图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐标轴围成的面积表示位移.在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负.相遇要求在同一时刻到达同一位置. 【解答】解:
𝐴、由图象与坐标轴围成的面积表示位移可知:第2𝑠末乙的位移大于甲的位移,两者又是由同一地点向同一方向做直线运动,所以第2𝑠末甲、乙没有相遇.故𝐴错误.
𝐵、由图可知:甲乙在2𝑠末时速度相等都为10𝑚/𝑠,故𝐵正确;
𝐶、由图可知,在2𝑠内,乙的位移大于甲的位移,故乙的平均速度大于甲的平均速度,故𝐶错误.
𝐷、在第4𝑠末甲对应的速度为𝑣=20𝑚/𝑠,则甲的位移:𝑥甲=2×4×20=40𝑚,乙的位移𝑥乙=4×10=40𝑚,位移相等,两者相遇,故𝐷正确;
故选:𝐵𝐷
8. 【答案】A,B,D
【解析】根据匀变速直线运动的位移时间关系求得物体运动的初速度与加速度,再根据运动学规律分析物体运动.
【解答】解:根据匀变速直线运动的位移时间关系𝑥=𝑣0𝑡+2𝑎𝑡2知,由质点做直线运动的位移𝑥与时间𝑡的关系为𝑥=5𝑡+𝑡2可知质点的初速度为5𝑚/𝑠,加速度为2𝑚/𝑠2所以: 𝐴、根据位移时间关系质点第1𝑠内的位移𝑥=𝑣0𝑡+2𝑎𝑡2=5×1+2×2×12𝑚=6𝑚,故𝐴正确;
𝐵、质点前2𝑠内的位移𝑥2=5×2+22𝑚=14𝑚,根据平均速度公式知前2𝑠内的平均速度是7𝑚/𝑠,故𝐵正确;
𝐶、根据△𝑥=𝑎𝑇2知,由于加速度为2𝑚/𝑠2,所以任意相邻1𝑠内的位移差都是2𝑚,故𝐶错误;
𝐷、根据速度变化△𝑣=𝑎𝑡知,由于加速度为2𝑚/𝑠2,所以任意相邻1𝑠内的速度增量为2𝑚/𝑠,故𝐷正确. 故选:𝐴𝐵𝐷. 9. 【答案】A,D
【解析】作出速度图象:匀变速直线运动的速度图象是倾斜的直线,根据“面积”等于位移,确定出中间位置时速度为𝑣1.在图上找出中间时刻速度为𝑣2,再比较两者的大小. 【解答】
1
1
11
解:𝐴𝐵、当物体做匀加速直线运动时,速度图象如图1,设𝐶是𝐴𝐵的中点,则𝐴𝐶=𝐶𝐵,物体通过𝐴𝐶的速度较小,而通过𝐶𝐵的速度较大,𝐴𝐶与𝐶𝐵的位移相等,图线与坐标所围面积相等,由数学知识得知𝑣1>𝑣2.故𝐴正确,𝐵错误.
𝐶𝐷、当物体做匀减速直线运动时,速度图象如图2,物体通过𝐴𝐶的速度较大,而通过𝐶𝐵的速度较小,𝐴𝐶与𝐶𝐵的位移相等,图线与坐标所围面积相等,由数学知识由图看出,𝑣1>𝑣2.故𝐶错误,𝐷正确. 故选:𝐴𝐷
10. 【答案】B,C
【解析】速度时间切线的斜率等于物体的加速度,根据斜率的变化分析加速度的变化.将
𝑡1到𝑡2的过程与匀减速直线运动过程进行比较,分析它们位移关系,判断平均速度的关系. 【解答】
解:
𝐴、𝐵从图象看出,由𝑡1到𝑡2的过程中,图线切线的斜率不断增大,说明物体的加速度不断增大.故𝐴错误,𝐵正确.
𝐶、𝐷如图,连接𝐴𝐵,则虚线𝐴𝐵可表示物体做匀减速直线运动,其平均速度𝑣=𝑣1+𝑣2.由2图线的“面积”看出,物体在𝑡1到𝑡2的位移大于𝐴𝐵所表示的匀减速运动的位移,由平均速度公式𝑣=
𝑣1+𝑣22
可知,时间相同,物体的平均速度应大于𝐴𝐵所表示的匀减速运动的平均速度,
𝑣1+𝑣22
即有平均速度𝑣>.故𝐶正确,𝐷错误.
故选:𝐵𝐶 11. 【答案】D
【解析】解答本题关键要抓住:速度图象的斜率等于加速度,斜率越大,物体的加速度越大;速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移,由几何知识求出面积,即可求得位移大小,得到路程.根据速度的正负表示速度的方向,可知物体在𝑂到𝐷过程,物体一直沿正方向运动,𝐷到𝐸段表示物体沿负方向运动,即可知𝐷点所表示的状态离出发点最远.
【解答】解:𝐴、根据速度图象的斜率等于加速度,可知,𝐶𝐷段和𝐷𝐸段的加速度相同,即大小和方向都相同.故𝐴错误.
𝐵、由图看出,𝐶𝐷段和𝐷𝐸段的斜率数值最大,根据速度图象的斜率等于加速度,可知,𝐶𝐷段和𝐷𝐸段的加速度数值最大.故𝐵错误.
𝐶、由图分析得知,物体在𝑂到𝐷过程,物体一直沿正方向运动,𝐷到𝐸段表示物体沿负方向运动,故𝐷点所表示的状态离出发点最远.故𝐶错误.
𝐷、由速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移,得知,𝐵𝐶段所表示的运动通过的位移大小为𝑥=
5+122
×(18−14)𝑚=34𝑚,此段时间内物体做单向直线运动,路程等于位移大
小,则物体通过的路程等于34𝑚.故𝐷正确. 故选𝐷
12. 【答案】A,D
【解析】汽车先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,结合运动学公式求出汽车的最大速度,以及汽车匀加速、匀速和匀减速运动的位移,从而得出总位移.
【解答】解:𝐴、由图可知,汽车先做匀加速运动,10后速度为𝑣=𝑎𝑡=20𝑚/𝑠,10−40𝑠匀速运动,40−50𝑠,匀减速运动,所以最大速度为20𝑚/𝑠,故𝐴正确;
𝐵、50𝑠末速度为𝑣′=𝑣−𝑎𝑡=20−10=10𝑚/𝑠,所以汽车一直沿直线向一个方向运动,速度方向相同,故𝐵、𝐶错误; 𝐷、匀加速运动的位移为:𝑥1=2𝑡1=
𝑣
202
×10𝑚=100𝑚,匀速直线运动的位移𝑥2=𝑣𝑡=
20×30𝑚=600𝑚,匀减速直线运动的位移𝑥3=
𝑣+𝑣′2
×10=150𝑚,则总位移𝑥=𝑥1+
𝑥2+𝑥3=100+600+150𝑚=850𝑚.故𝐷正确. 故选:𝐴𝐷. 13. 【答案】B,D
【解析】本题考查了打点计时器的应用,根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出.
【解答】解:𝐴、打点的周期由交流电的频率决定的,故𝐴错误,𝐵正确; 𝐶、电磁打点计时器所使用的电压为4−6𝑉的交流电,故𝐶错误; 𝐷、电火花打点计时器所使用的电压为220𝑉的交流电,故𝐷正确; 故选:𝐵𝐷.
14. 【答案】匀加速直线,1.00,2.00
【解析】明确匀变速直线运动根据匀变速直线运动的推式△𝑥=𝑎𝑇2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上5点时小车的瞬时速度大小.
【解答】解:①匀变速直线运动中在相邻相等的时间内位移差为恒量;由图可知,67间的差值减小,故说明在67间物体开始减速,因此物块在1−6计数点间做匀加速直线运动; ②每5个点取1个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔𝑇=0.1𝑠,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小. 计数点5对应的速度大小为𝑣5=
9.00+11.01
0.2
×10−2=1.00𝑚/𝑠
③两计数点间有4个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为0.1𝑠;
计数点根据匀变速直线运动的推式△𝑥=𝑎𝑇2可以求出加速度的大小, 得:𝑎=
0.09+0.0701−0.0501−0.03
0.22=2.00𝑚/𝑠2;
故答案为:匀加速直线,1.00,2.00.
15. 【答案】(1)从开始刹车起,汽车6𝑠内发生的位移为25𝑚;; (2)汽车静止前2秒内通过的位移为4𝑚.; (3)从开始刹车到汽车位移为21𝑚时所经历的时间为3𝑠.
【解析】(1)根据速度时间公式求出汽车的加速度,从而得出汽车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出刹车后的位移.; (2)采用逆向思维,结合匀变速直线运动的位移时间公式求出汽车静止前2𝑠内通过的位移.; (3)根据匀变速直线运动的位移时间公式求出从开始刹车到汽车位移为21𝑚时所经历的时间. 【解答】解:(1)由加速度定义可得: 𝑎=
𝑣𝑡−𝑣0𝑡
=
6−102
𝑚/𝑠2=−2𝑚/𝑠2,
0−𝑣0𝑎
刹车所用时间为:𝑡0=
=
−10−2
20−𝑣0
𝑠=5𝑠<6𝑠, =
−100−4
故汽车在6𝑠内的位移为:𝑥=
2𝑎
𝑚=25𝑚.; (2)采用逆向思维:汽车做初速度为
1
1
2
=2×2×4𝑚=4𝑚.; (3)由公式零的匀加速直线运动,故最后2𝑠内位移为:𝑥=2𝑎𝑡1
𝑥=𝑣0𝑡+2𝑎𝑡2 得:21=10𝑡−2×2×𝑡2,
11
解得:𝑡1=3𝑠,𝑡2=7𝑠(舍去).
答:(1)从开始刹车起,汽车6𝑠内发生的位移为25𝑚; (2)汽车静止前2秒内通过的位移为4𝑚.
(3)从开始刹车到汽车位移为21𝑚时所经历的时间为3𝑠.
16. 【答案】(1)摩托车在0∼20𝑠这段时间的加速度大小𝑎是1.5𝑚/𝑠2;; (2)摩托车在0∼75𝑠这段时间的平均速度大小是20𝑚/𝑠;; (3)摩托车在最后10𝑠内的位移为50𝑚.
【解析】(1)𝑣−𝑡图象的斜率等于加速度,由加速度的定义求解;; (2)由图象与时间轴所围的面积表示位移,求得位移,再求平均速度大小;; (3)先求出摩托车在45∼75𝑠这段时间的加速度大小,根据逆向思维结合匀变速直线运动位移时间公式求解. 【解答】解:(1)摩托车在0∼20𝑠这段时间的加速度为: 𝑎=
△𝑣△𝑡
=
30−020
=1.5𝑚/𝑠2.; (2)摩托车在0∼75𝑠这段时间的位移为:
𝑥=
25+75
×30𝑚=1500𝑚 2平均速度大小为: 𝑣==
𝑡𝑥
150075
=20𝑚/𝑠; (3)摩托车在45∼75𝑠这段时间的加速度大小为: =1𝑚/𝑠2,
𝑎′=
△𝑣′△𝑡′
=
30−030
根据逆向思维可知,摩托车在最后10𝑠内的位移为:
11
𝑥′=𝑎′𝑡2=×1×100=50𝑚
22答:(1)摩托车在0∼20𝑠这段时间的加速度大小𝑎是1.5𝑚/𝑠2; (2)摩托车在0∼75𝑠这段时间的平均速度大小是20𝑚/𝑠; (3)摩托车在最后10𝑠内的位移为50𝑚.
17. 【答案】(1)列车滑行的总路程400𝑚.; (2)关闭发动机时列车的速度20𝑚/𝑠.
【解析】设初速度为𝑣0,加速度为𝑎,根据匀减速直线运动的基本公式联立方程即可求解.;
【解答】解:设初速度为𝑣0,加速度大小为𝑎,则速度恰好减为初速度的一半的过程中,据运动学公式有:
𝑣
−𝑣=𝑎𝑡1 2𝑣
2𝑎𝑥1=()2−𝑣2
2后一半过程中,据运动学公式得有:0−2=𝑎𝑡2 联立以上带入数据解得:𝑣=20𝑚/𝑠,𝑎=−0.5𝑚/𝑠2, 总位移为:𝑥=
0−𝑣22𝑎
𝑣
=2×(−0.5)𝑚=400𝑚
−400
答:(1)列车滑行的总路程400𝑚.; (2)关闭发动机时列车的速度20𝑚/𝑠. 18. 【答案】解:(1)客车在前0.5𝑠内的位移𝑥1=𝑣0𝑡1=20×0.5=10𝑚 客车在0.5−4.5𝑠内的位移𝑥2=2(𝑣0𝑡2)=2×20×(4.5−0.5)=40𝑚
故客车从司机发现狗至客车停止运动的这段时间内前进的距离𝑥=𝑥1+𝑥2=50𝑚; (2)由图
1
1
象得:𝑎=
△𝑣△𝑡
=
0−204.5−0.5△𝑣𝑎
=−5𝑚/𝑠2; (3)若客车恰好撞不到狗,则车追上狗时车速为4𝑚/𝑠,
4−20−5
则刹车时间为𝑡===3.2𝑠
=20×0.5+2×(−5)=48.4𝑚
16−400
客车位移为 𝑥1=𝑣0𝑡1+
2−𝑣2𝑣10
2𝑎
而狗通过的位移为𝑥2=𝑣(𝑡1+𝑡)=4×(0.5+3.2)=14.8𝑚
而𝑥2+33=47.8𝑚
因为𝑥1>𝑥2+33,所以狗将被撞.
【解析】(1)速度图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移.; (2)速度图象的斜率等于物体的加速度.; (3)要避免客车与狗相撞,则客车追上狗时客车的速度等于狗的速度,求
22
出狗的位移和客车的位移的关系即可确定能否追上.利用速度位移的关系式𝑣𝑡−𝑣0=2𝑎𝑥求出客车的位移,根据加速度的定义式𝑎=
△𝑣△𝑡
求出客车刹车到狗速度的时间以及在此时间
内狗通过的位移,根据位移关系即可确定客车是否能够撞上狗. 【解答】解:(1)客车在前0.5𝑠内的位移𝑥1=𝑣0𝑡1=20×0.5=10𝑚 客车在0.5−4.5𝑠内的位移𝑥2=2(𝑣0𝑡2)=2×20×(4.5−0.5)=40𝑚
故客车从司机发现狗至客车停止运动的这段时间内前进的距离𝑥=𝑥1+𝑥2=50𝑚; (2)由图象得:𝑎=
△𝑣△𝑡
1
1
=
0−204.5−0.5△𝑣𝑎
=−5𝑚/𝑠2; (3)若客车恰好撞不到狗,则车追上狗时车速为4𝑚/𝑠,
4−20−5
则刹车时间为𝑡===3.2𝑠 =20×0.5+
16−4002×(−5)
客车位移为 𝑥1=𝑣0𝑡1+
2−𝑣2𝑣10
2𝑎
=48.4𝑚
而狗通过的位移为𝑥2=𝑣(𝑡1+𝑡)=4×(0.5+3.2)=14.8𝑚
而𝑥2+33=47.8𝑚
因为𝑥1>𝑥2+33,所以狗将被撞.
19. 【答案】(1)驾驶员的反应时间为0.9𝑠;; (2)表格中𝐴的数据是20;; (3)会发生交通事故. 【解析】刹车问题包含了两个运动组成:先匀速直线运动,后匀减速直线运动,最后停止.观察分析数据得出,反应时间和减速的加速度是相同.; ;
1
【解答】解:(1)由第一组数据,𝑡=𝑣1=
2𝑣1
𝑠10
1009
𝑠=0.9𝑠; (2)𝑠3=𝑣3𝑡=200×0.9𝑚=20𝑚;
9
(3)刹车的加速度𝑎==2𝑥
1
(
𝑚/𝑠2=2×10
1002
)950081
𝑚/𝑠2
一名饮了少量酒后的驾驶员刹车:
匀速:𝑠=𝑣(𝑡+𝑡′)=20×(0.9+0.2)𝑚=22𝑚 减速:𝑥=2𝑎=2×500𝑚=32.4𝑚
81𝑣2202
𝐿=𝑠+𝑥=20𝑚+32.4𝑚=52.4𝑚>52𝑚
会发生交通事故.
答:(1)驾驶员的反应时间为0.9𝑠; (2)表格中𝐴的数据是20; (3)会发生交通事故.
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