[方法点拨] (1)多过程问题一般是两段或多段匀变速直线运动的组合.各阶段运动之间的“转折点”的速度是关键物理量,它是前一段的末速度,又是后一段的初速度,是两段运动共有的一个物理量,用它来列方程能减少解题的复杂程度.(2)多过程问题一般情景复杂,可作v-t图像形象描述运动过程,有助于分析问题,也往往能从图像中发现解决问题的简单办法.
1.(多选)(2017·河北衡水中学高三下期中)物体由静止开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动,当速度达到v时,改为做加速度大小为a2的匀减速直线运动,直至速度为零.在匀加速和匀减速运动过程中物体的位移大小和所用时间分别为x1、x2和t1、t2,下列各式成立的是( ) A.= C.=x1t1
x2t2
B.= D.v=a1t1a2t2
x1x1+x2
t1t1+t2x1+x2
t1+t2
2.(2017·湖南怀化一模)如图1所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动.甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v.乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度亦为v.若
a1≠a2≠a3,则( )
图1
A.甲、乙不可能同时由A到达C B.甲一定先由A到达C C.乙一定先由A到达C
D.若a1>a3,则甲一定先由A到达C
3.为了研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验.让甲车以最大加速度a1加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度a2制动,直到停止;乙车以最大加速度a1加速到最大速度后立即以加速度制动,直到停止.实验测2得甲、乙两车的运动时间相等,且两车运动的位移之比为5∶4.则a1∶a2的值为( ) A.2∶1B.1∶2C.4∶3D.4∶5
4.(2018·山东实验中学月考)动车组列车以平均速度v从甲地开到乙地所需的时间为t,该列车以速度v0从甲地出发匀速前进,途中接到紧急停车命令紧急刹车,列车停车后又立即匀加速到v0继续匀速前进,从开始刹车至加速到v0的时间是t0(设列车刹车过程与加速过程中
a2
的加速度大小相等),若列车仍要在t时间内到达乙地,则动车组列车匀速运动的速度v0应为( ) A.
vtvt2vt2vtB.C.D. t-t0t+t02t-t02t+t0
5.如图2所示,两光滑斜面在B处连接,小球由A处静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4 m/s,AB=BC.设小球经过B点前后的速度大小不变,则球在AB、BC段的加速度大小之比及球由A运动到C的过程中的平均速率分别为( )
图2
A.3∶4 2.1m/s C.9∶7 2.1m/s
B.9∶16 2.5 m/s D.9∶7 2.5 m/s
6.(2018·湖北黄冈模拟)跳伞运动员从350m高空离开飞机开始下落,最初未打开伞.自由下落一段距离后打开伞,打开伞后以2m/s的加速度匀减速下落,到达地面时速度为4 m/s,求跳伞运动员自由下落的高度.(g取10m/s)
22
答案精析
1.ACD [由题意得,x1=t1,x2=t2,则=,故A正确;由v=a1t1=a2t2,得到=,
22x2t2a2t1故B错误;对于整个运动过程,x1+x2=(t1+t2),
2所以vvx1t1a1t2
vx1+x2vx1x2
===,v=t1+t22t1t2x1+x2
,故C、D正确.]
t1+t2
2.A
3.B [作出甲、乙两车的速度—时间图像,如图所示,
设甲车匀速运动的时间为t1,总时间为t2,因为两车的位移之比为5∶4,则有(
t1+t2t2
vm)∶(
2
2
a2
vm)=5∶4,解得t1∶t2=1∶4,乙车以最大加速度a1加速到最大速度后立即以加速度制动,
2
直到停止,根据速度—时间图线的斜率表示加速度,可知乙车匀减速运动的时间是甲车匀减速运动时间的2倍,则甲车匀速运动的时间和匀减速运动的时间相等,可知甲车匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之比为2∶1,则加速度a1∶a2为1∶2,B正确.] 4.C 5.C 6.59m
解析 设跳伞运动员应在离开地面h高处打开伞,打开伞时速度为v1. 落地时速度为vt=4m/s,打开伞后加速度a=-2 m/s
由题意可得:打开伞前跳伞运动员做自由落体运动:v1=2g(H-h)① 打开伞后跳伞运动员做匀减速直线运动:vt-v1=2ah② 由方程①②联立解得:h=291m
故跳伞运动员自由下落的高度为:Δh=H-h=(350-291) m=59m.
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