命题点一:运动的描述、运动图像
1.一质点沿x轴做直线运动,其vt图像如图所示。质点在t=0时位于x=5 m处,开始沿x轴正向运动。当t=8 s时,质点在x轴上的位置为( )
A.x=3 m B.x=8 m
C.x=9 m D.x=14 m
解析:选B 在vt图像中,图线与坐标轴围成面积的大小等于质点运动的位移大小,则X08=½×(4+2)×2 m-½×(4+2)×1 m=3 m,故t=8 s时,质点在x轴上的位置坐标x8=5 m+3 m=8 m,选项B正确,A、C、D错误。
2.(多选)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间(xt)图线。由图可知( )
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
解析:选BC 从xt图像可以看出,在t1时刻,b汽车追上a汽车,选项A错误;在t2时刻,b汽车运动图像的斜率为负值,表示b汽车速度反向,而a汽车速度大小和方向始终不变,故选项B正确;从t1时刻到t2时刻,图像b斜率的绝对值先减小至零后增大,反映了b汽车的速率先减小至零后增加,选项C正确、D错误。
3.(多选)将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间间隔为 2 s,它们运动的v t图像分别如直线甲、乙所示。则( )
A.t=2 s时,两球高度差一定为40 m
B.t=4 s时,两球相对于各自抛出点的位移相等
C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等
解析:选BD 由于两球的抛出点未知,则A、C均错误;由图像可知4 s时两球上升的高度均为40 m,则距各自出发点的位移相等,则B正确;由于两球的初速度都为30 m/s,则上升到最高点的时间均为t=Vo/g,则D正确。
命题点二:匀变速直线运动规律及应用
4.一客运列车匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0 s。在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0 s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根铁轨的长度为25.0 m,每节货车车厢的长度为16.0 m,货车车厢间距忽略不计。求:
(1)客车运行速度的大小;
(2)货车运行加速度的大小。
5.短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m 和200 m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s和19.30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动。200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%。求:
(1)加速所用时间和达到的最大速率;
(2)起跑后做匀加速运动的加速度。(结果保留两位小数)
6.甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变,在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度减小为原来的一半。求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
7.水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动;B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l,l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。
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