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微专题2 匀变速直线运动推论及应用
1.凡问题中涉及位移及发生这段位移所用时间或一段运动过程的初、末速度时,要尝试运
用平均速度公式。2.若问题中涉及两段相等时间内的位移,或相等Δv 的运动时可尝试运用
Δx=aT2。3.若从静止开始的匀加速直线运动,涉及相等时间或相等位移时,则尝试应用初
速度为零的比例式。
1.(多选)(2024·湖南益阳市江英学校月考)物体沿一直线运动,在t 时间内通过的位移为x,
它的中间位置处的速度为v1,在中间时刻时的速度为v2,则v1和v2的关系为( )
A.当物体做匀加速直线运动时,v1>v2
B.当物体做匀减速直线运动时,v1>v2
C.当物体做匀速直线运动时,v1=v2
D.当物体做匀减速直线运动时,v1<v2
答案 ABC
解析 设直线运动的初速度为v0,末速度为vt。
由匀变速直线运动公式可知vt
2-v1
2=v1
2-v0
2,
可得v1=,
又v2=,
因为v1
2-v2
2=≥0,
所以v1≥v2,
当物体做匀速直线运动时v1=v2,故选A、B、C。
2.一质点做匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为x,速度变为原来的3 倍,则该质点的
加速度为( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 设质点的初速度为v,则x=·t=·t=2vt,有a===。故选A。
3.(多选)小辉是一名体育特长生,特长为100 米短跑,假设百米训练中,前6 s 内做匀加速
直线运动,其中第2 s 内的位移是2.5 m,第5 s 内的位移是7.5 m,则下列说法正确的是(
)
A.前6 s 内加速度为 m/s2
B.第3 s 末速度为5 m/s
C.第2 s 内平均速度为1.25 m/s
D.第3 s 初至第4 s 末,这两秒内位移为10 m
答案 ABD
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解析 根据x5-x2=3aT2,可求得加速度为a= m/s2,故A 正确;第2 s 内平均速度==2.5
m/s,故C 错误;第1.5 s 末速度与第2 s 内平均速度相同,则由速度时间关系式可得第3 s 末
速度为x3=2.5 m/s+×1.5 m/s=5 m/s,故B 正确;第3 s 初至第4 s 末,这两秒内平均速度为
第3 s 末速度5 m/s,所以这两秒内位移为10 m,故D 正确。
4. 如图所示,一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑,依次经过A、B、C 三点。已知AB=
16 m,BC=24 m,小球经过AB 和BC 两段所用的时间均为2 s,则小球经过A、B、C 三点
时的速度大小分别是( )
A.8 m/s,12 m/s,16 m/s
B.10 m/s,14 m/s,18 m/s
C.6 m/s,10 m/s,14 m/s
D.12 m/s,13 m/s,18 m/s
答案 C
解析 由Δx=aT2代入数据可得a=2 m/s2,
由中间时刻的瞬时速度等于该时间段的平均速度可得
vB= m/s=10 m/s,
由速度与时间的关系得
vC=vB+aT=14 m/s,vA=vB-aT=6 m/s,故C 正确,A、B、D 错误。
5.(2024·湖北荆州市沙市中学月考)一个质点从静止开始做匀加速直线运动,它在第3 s 内
与第6 s 内通过的位移之比为x1∶x2,通过第3 个1 m 与通过第6 个1 m 时的平均速度之比为
v1∶v2,则( )
A.x1∶x2=1∶4
B.x1∶x2=5∶11
C.v1∶v2=1∶
D.v1∶v2=∶
答案 B
解析 质点做初速度为0 的匀加速直线运动,它在连续相等时间内通过的位移之比为
1∶3∶5∶…∶(2n-1),故质点在第3 s 内与第6 s 内通过的位移之比为x1∶x2=5∶11,故A
错误,B 正确;质点做初速度为0 的匀加速直线运动,它在通过连续相等的位移所用时间之
比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-),故质点通过第3 个1 m 与通过第6 个1 m
时所用时间之比为t3∶t6=(-)∶(-),根据平均速度公式=,可得质点通过第3 个1 m 与第
6 个1 m 时的平均速度之比为v1∶v2=∶=(+)∶(+),故C、D 错误。
6.(多选)(2024·湖北省部分高中联考期中)物体以初速度v0做匀减速直线运动,第1 s 内通过
的位移为x1=3 m,第2 s 内通过的位移为x2=2 m,又经过位移x3后物体的速度刚好减为
0,则下列说法中正确的是( )
A.加速度a 的大小为1 m/s2
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B.初速度v0的大小为2.5 m/s
C.位移x3的大小为1 m
D.位移x3内的平均速度大小为0.75 m/s
答案 AD
解析 根据Δx=aT2,
可解得a=-1 m/s2,A 正确;
根据x1=v0t+at2,
解得v0=3.5 m/s,B 错误;
第2 s 末的速度v2=v0+at2=3.5 m/s-1×2 m/s=1.5 m/s,
则x3== m,C 错误;
位移x3内的平均速度为==0.75 m/s,D 正确。
7.(2023·重庆市质检)钢架雪车也被称为俯式冰橇,是北京冬奥会的比赛项目之一。运动员
需要俯身平贴在雪橇上,以俯卧姿态滑行。比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组
成。若某次运动员练习时,恰好在终点停下来,且在减速区间的运动视为匀减速直线运动。
运动员通过减速区时间为t,其中第一个时间内的位移为x1,第四个时间内的位移为x2,则
x2∶x1等于( )
A.1∶16
B.1∶7
C.1∶5
D.1∶3
答案 B
解析 由题意知,在减速区间的运动视为匀减速直线运动,且最终减为零,将此减速过程由
逆向思维,可看作初速度为零的匀加速直线运动,则根据初速度为零的匀加速直线运动在连
续相等时间内位移之比为1∶3∶5∶…可知,x2∶x1之比即为初速度为零的匀加速直线中第
一个时间内的位移与第四个时间内的位移之比,即x2∶x1=1∶7,故选B。
8.一辆 8 节车厢的和谐号动车组从昆明站出发,一同学站在月台上与车头对齐的位置观察
第一节车厢经过他的时间是5 s,动车经过该同学时动车的运动可视为匀加速直线运动,则
和谐号经过该同学的时间大约为( )
A.10 s B.12 s C.14 s D.16 s
答案 C
解析 在初速度为零的匀加速直线运动中,从静止开始通过连续相等的位移所用的时间之比
为
t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)
第一节车厢通过他的时间是t1=5 s,
则和谐号通过该同学的时间为t=t1+t2+t3+…+t8=t1≈14 s,故选C。
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