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匀变速直线运动规律的应用(二)
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.如图所示,物体的运动分三段,0~2 s为第Ⅰ段,2~4 s为第Ⅱ段,4~5 s为第Ⅲ段,则下述说法正确的是( )
A.第1 s内与第5 s内的速度方向相反
B.第1 s的加速度大于第5 s的加速度
C.第Ⅰ段与第Ⅲ段的平均速度相等
D.第Ⅰ段与第Ⅲ段的加速度方向相同
C [第1 s内与第5 s内物体的速度图像都在时间轴的上方,都为正,方向相同,故A错误;由图像的斜率表示加速度知,第1 s内的加速度为2 m/s2,第5 s内的加速度为-4 m/s2,所以第1 s内的加速度小于第5 s内的加速度,故B、D错误;第Ⅰ段的平均速度eq \x\to(v)1=eq \f(v1,2)=2 m/s,第Ⅲ段的平均速度eq \x\to(v)3=eq \f(v3+v4,2)=eq \f(v,2)=2 m/s,故C正确。]
2.(多选)A与B两个质点向同一方向运动,A做初速度为零的匀加速直线运动,B做匀速直线运动。开始计时时,A、B位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时( )
A.两质点速度相等
B.A与B在这段时间内的平均速度相等
C.A的瞬时速度是B的2倍
D.A与B的位移相同
BCD [设A的加速度为a,B的速度为v,经过时间t,A、B再次位于同一位置,由题意可得eq \f(1,2)at2=vt,t=eq \f(2v,a),故此时A的速度v′=at=2v,所以A错误,C正确;由题意知A、B在t时间内位移相同,根据平均速度的定义式eq \x\to(v)=eq \f(x,t),可知A与B在这段时间内的平均速度相等,所以B、D正确。]
3.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v-t图像中(如图所示),直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20 s的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )
A.在0~10 s内两车逐渐靠近
B.在10~20 s内两车逐渐远离
C.在5~15 s内两车的位移相等
D.在t=10 s时两车在公路上相遇
C [t=0时刻甲、乙在同一地点,在此后的0~10 s内,乙车速度大于甲车速度,乙车在前,而且两车距离逐渐变大,A错。t=10 s时甲、乙速度相等,此时甲、乙距离最大,D错。在10~20 s内甲车速度大于乙车速度,甲车逐渐靠近乙车,B错。速度—时间图像与时间轴所围成的面积代表位移,时间轴上面的部分表示位移为正,时间轴下面的部分表示位移为负,据图判断5~15 s内两车的位移相等,C对。]
4.(多选)A物体自高为H的塔顶自由下落的同时,B物体自塔底以初速度大小v0竖直上抛,B物体上升至最高点时,A物体正好落地,则下列说法中正确的是( )
A.A物体落地时速度大小小于v0
B.B物体上升的最大高度高于H
C.两物体相遇时离地面的高度为eq \f(3H,4)
D.两物体相遇时,A、B两物体的速度大小均为eq \f(v0,2)
CD [因为A、B两物体运动的加速度相同,时间相同,速度变化量相等,则A物体落地时速度与B物体上抛时初速度大小相等,都等于v0,B物体上升的最大高度与A物体的下落高度相等,都等于H,选项A、B错误;设两物体相遇时所用的时间为t,则有H=hA+hB=eq \f(1,2)gt2+v0t-eq \f(1,2)gt2,可得t=eq \f(H,v0),设相遇时两球速度大小分别为vA、vB,则有vA=gt,vB=v0-gt,又veq \o\al(2,0)=2gH,可得vA=vB=eq \f(v0,2),hA=eq \f(1,2)gt2=eq \f(H,4),hB=eq \f(3H,4),即两物体相遇时离地面的高度为eq \f(3H,4),选项C、D正确。]
5.(多选)俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称,人类能在20年后飞往火星。若一物体从火星表面竖直向上抛出(不计气体阻力)时的x-t图像如图所示,则( )
A.该火星表面的重力加速度为1.6 m/s2
B.该物体上升的时间为10 s
C.该物体被抛出时的初速度为8 m/s
D.该物体落到火星表面时的速度为16 m/s
AC [由图可知物体上升的最大高度为20 m,上升时间为5 s,由h=eq \f(1,2)gt2得g=1.6 m/s2,A正确,B错误;v=gt=8 m/s,C正确,D错误。]
6.a、b两车在平直公路上行驶,其v-t图像如图所示,在t=0时,两车间距为s0,在t=t1时间内,a车的位移大小为s,则( )
A.0~t1时间内a、b两车相向而行
B.0~t1时间内a车平均速度大小是b车平均速度大小的2倍
C.若a、b在t1时刻相遇,则s0=eq \f(2,3)s
D.若
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