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专题2 匀变速直线运动规律的应用
1.[2022·江西省抚州市月考]现从地面上将一物体(可视为质点)以大小为v=20 m/s
0
初速度竖直向上抛出,当物体位移大小为15 m时,所用时间分别为t与t,且t<t,取g
1 2 1 2
=10 m/s2,不计空气阻力,则t与t的比值可能为( )
2 1
A.4 B.3
C.2.5 D.1.5
2.[2022·天津市二十五中考试]做匀加速直线运动的物体,下列情况一定存在的是(
)
A.在第1、2、3 s位移之比为1∶3∶5
B.如在第1、2 s内位移分别为1 m、2 m,则第3 s内位移是3 m
C.它的加速度是均匀增加的
D.相同时间内的平均速度是相同的
3.[2022·湖北省调研](多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内通过的位
移是3 m,则( )
A.前3 s内的平均速度是1 m/s
B.物体的加速度是1.2 m/s2
C.前3 s内的位移是6 m
D.第3 s末的速度是3.6 m/s
4.[2022·广东省深圳市调研](多选)一位经验丰富的司机说道:“不知道为什么有时
候车速只提高了一点,刹车距离则增大很多”.刹车加速度相同的情况下,关于这个现象
的判断正确的是( )
A.刹车距离跟车速成正比
B.刹车时间跟车速成正比
C.车的速度越大,这种现象越明显
D.车的质量越大,这种现象越明显
5.物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为 16 m的路程,第一段用时4 s,第
二段用时2 s,则物体的加速度是( )
A. m/s2 B. m/s2
C. m/s2 D. m/s2
6.如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹
上的四点,测得AB=4 m,BC=8 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为2 s,则下列
说法不正确的是( )
A.物体加速度的大小为1 m/s2
B.CD=12 m
C.OA=0.5 mD.物体在C点的瞬时速度为3 m/s
7.[2022·浙江省联考]某电动车刹车过程的位移随时间的变化规律为x=4t-t2,x
与t的单位分别为m和s,则下列说法正确的是( )
A.电动车刹车过程的初速度为0
B.电动车刹车过程的加速度大小为1 m/s2
C.2 s末,电动车速度减为0
D.0~3 s内,电动车通过的位移为3 m
8.[2022·湖南省联考]一汽车在水平路面上开始刹车到停止的过程可看成是匀减速直
线运动,已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为 7∶1,刹车距离为30 m,则整
个过程的平均速度的大小为( )
A.15 m/s B.7.5 m/s
C.10 m/s D.5 m/s
9.[2022·“皖豫名校联盟体”考试]一列高铁在进站时做匀减速直线运动,在时间t
内的位移为L,速度减小为原来的三分之一,则该高铁做匀减速运动的加速度大小为(
)
A. B.
C. D.
10.
[2022·河南省测试]如图所示,木块A、B、C并排固定在水平地面上,三木块的厚度
比为5∶3∶1,一子弹以300 m/s的水平速度射入木块A,子弹在木块中运动时加速度恒
定,子弹可视为质点且刚好射穿木块C.下列说法正确的是( )
A.子弹刚好射出木块A时的速度为100 m/s
B.子弹在木块A中的运动时间大于在木块B中的运动时间
C.子弹在木块B和C中的运动时间相等
D.子弹在木块A中的平均速度是在木块C中平均速度的2倍
11.[2022·江苏省徐州市期中抽测]如图所示,两扇等大的电梯门总宽度为d,电梯
关闭时同时由静止向中间运动,每扇门完全关闭时的速度刚好为零,运动过程可视为先匀
加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动,最大运动速度为 v.电梯门关闭后超过
t时间,按下电梯按钮电梯门将无法打开.
0
(1)求电梯门关闭时的加速度大小.
(2)某人在距电梯按钮一定距离时发现电梯开始关闭,他迅速由静止开始做加速度大小
为a的匀加速直线运动,再立即做加速度为2a的匀减速直线运动,并刚好在他速度减为零时到达按钮处.若要乘上电梯,该人距按钮的最远距离为多大?
12.舰载机着舰被称为“在刀尖上跳舞”,指的是舰载机着舰有很大的风险,一旦着
舰不成功,飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”,“逃逸复飞”是指制动挂钩挂拦阻索失败
后飞机的复飞.若航母跑道长为280 m,某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时,战斗
机在跑道一端着舰时的速度为55 m/s,着舰后以10 m/s2的加速度做匀减速直线运动,3 s
后制动挂钩挂拦阻索失败,于是战斗机立即以 6.25 m/s2的加速度复飞,起飞需要的最小
速度为50 m/s.求:
(1)战斗机着舰3 s时的速度大小;
(2)本次“逃逸复飞”能否成功?若不能,请说明理由;若能,达到起飞速度时战斗机
离跑道终端的距离.
专题2 匀变速直线运动规律的应用
1.B 由运动学规律得x=vt-gt2,代入数据解得t=1 s,t=3 s,则t∶t=
0 1 2 2 1
3∶1,B正确.
2.B 初速度为零,才有在第1、2、3 s内位移之比为1∶3∶5,A错误;根据匀变速
直线运动的推论知,相邻相等时间内的位移差为一恒量,有x-x=x-x,可得当第1、2
3 2 2 1
s内位移分别为1 m、2 m,则第3 s内位移是3 m,B正确;匀加速直线运动的加速度不
变,C错误;匀加速直线运动相等时间内的位移越来越大,所以平均速度越来越大,D错
误.
3.BD 物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内通过的位移a×32-a×22=3
m,解得加速度a=1.2 m/s2,前3 s内的位移为a×32=5.4 m,前3 s内的平均速度是v=
m/s=1.8 m/s,A、C错误,B正确;物体在第3 s末的速度是v=1.2×3 m/s=3.6 m/s,D
正确.
4.BC 由速度-位移的关系式得v2=2ax,刹车距离跟车速的平方成正比,A错误;车速的增加量相同的情况下,车速越大刹车距离的增加量越大,C正确;刹车的加速度与
质量无关,D错误;由v=at得刹车时间跟车速成正比,B正确.
5.B 由运动学规律得2 s末的瞬时速度v= m/s=4 m/s,5 s末的瞬时速度v=
1 2
m/s=8 m/s,物体的加速度a==m/s2,B正确.
6.D 由匀加速直线运动规律:相邻相等时间间隔的位移之差为恒量Δx=aT2得a=
=1 m/s2,A正确;由匀加速直线运动规律:相邻相等时间间隔的位移之差为恒量 CD-BC
=BC-AB得CD=12 m,B正确;由v=v ==5 m/s可以得出OC之间的距离OC==12.5
C BD
m,OA=OC-AC=0.5 m,C正确,D错误.
7.C 由匀变速直线运动的规律得电动车的初速度v=4 m/s,加速度a=-2 m/s2,
0
A、B错误;2 s末的速度v=v+at=4 m/s+(-2)×2 m/s=0,C正确;由于电动车2 s
0
末停止运动,所以0~3 s内的位移等于0~2 s内的位移,代入位移公式得电动车通过的
位移为4 m,D错误.
8.B 采用逆向思维,把刹车过程看成反方向初速度为零的匀加速直线运动.设刹车
用总时间为t,由平均速度等于中间时刻的瞬时速度和平均速度的定义可知,汽车在(t-
0.5) s和0.5 s时的瞬时速度之比为 7∶1(反方向的运动过程),结合速度公式v =
0.5
a×0.5,v =a×(t-0.5),解得t=4 s,则整个过程的平均速度v==7.5 m/s,B正
t-0.5
确.
9.A 设初速度为v,末速度为v,根据运动学规律得v+v=2v,v=,v-v=at,联
立解得a=,A正确.
10.C 子弹的末速度为0,把正方向的匀减速运动看成反方向加速度不变的匀加速运
动,则在相等时间内的位移比为1∶3∶5,故子弹在三个木块中的运动时间相等,选项B
错误、C正确;用逆向思维v=at,子弹射出木块A时的速度与子弹的初速度之比为2∶3,
故子弹射出木块A时的速度为200 m/s,选项A错误;根据v=,子弹在木块A中的平均速
度是子弹在木块C中平均速度的5倍,选项D错误.
11.(1) (2)(+t)2
0
解析:(1)电梯门做匀加速与匀减速的位移相等,可得匀加速运动的位移为,设加速度
为a,根据匀变速直线运动的规律有:v2=2a
解得a=.
(2)电梯门关闭的时间为t=
设人加速运动的时间为t,减速运动的时间为t,由v=at=2at
1 2 1 1 2
得t=2t
1 2又t+t=t+t
1 2 0
得t=(t+t),t=(t+t)
1 0 2 0
由公式L=at+×2at=(+t)2
0
12.(1)25 m/s (2)能成功,起飞时离跑道终端的距离为10 m
解析:(1)战斗机着舰减速过程,根据速度公式得
v=v+at
1 0 1 1
代入数据解得v=25 m/s
1
(2)战斗机减速过程,根据位移公式得x=vt+at
1 0 1 1
代入数据解得x=120 m.
1
假设战斗机能“逃逸复飞”成功,根据速度-位移关系式得v-v=2ax
2 2
代入数据得战斗机复飞过程的最小位移x=150 m,
2
飞机的总位移x=x+x=270 m<L=280 m,
1 2
因此本次“逃逸复飞”训练能成功.
离跑道终端的距离Δx=L-x=10 m.