2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册 2.2位移变化规律 同步作业（word解析版）

2.2位移变化规律 同步作业（解析版）
1．一质点由静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动，5s后立即做匀减速直线运动，加速度大小为a，若再经过时间5s恰能回到出发点，则加速度大小a为（　　）
A． B． C． D．
2．做直线运动的物体，其图像如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．物体在末改变运动方向
B．物体在到内加速度方向相同
C．物体在最初与最后的平均速度相等
D．物体在前与后内的位移大小之比为4∶1
3．某物体运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．物体在第1s末运动方向发生变化
B．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的
C．物体在2s末返回出发点
D．物体在5s末离出发点最远，且最大位移为0.5m
4．我国自主研发的C919飞机在某次试飞时，在跑道上做加速度减小的加速直线运动。已知飞机从静止到起飞所用时间为t，该过程中飞机沿直线滑行的距离为x。下列关于飞机起飞时的速度v的表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．光滑斜面的长度为L，一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端，经历的时间为t，则下列说法错误的是（ ）
A．物体运动全过程中的平均速度是
B．物体运动到斜面中点时的瞬时速度是
C．物体从顶端运动到斜面中点所需的时间是
D．物体在时的瞬时速度是
6．某一做匀变速直线运动的物体，零时刻物体的速度大小为，1秒后速度的大小变为，在这1秒时间内该物体的运动中，下列说法正确的是（　　）
A．加速度的大小可能是 B．加速度的大小可能是
C．位移的大小可能是1m D．位移的大小可能5m
7．如图所示是、两物体在同一直线上做变速直线运动的图像，则下列说法中正确的是（　　）
A．在内，、两物体的加速度方向相同
B．在内，物体比物体速度变化得更快
C．若两物体在时刻处于同一位置，则在时，一定在后方处
D．在时，物体与物体相遇
8．甲、乙两辆相同的汽车在某时刻由同一地点沿同一方向做直线运动，若以该时刻作为计时起点，它们在时间内的位移随时间变化的关系如图所示，已知在时刻两图像的斜率相同，关于两车在时间内的运动，则下列说法正确的是（　　）
A．时间内，乙车的平均速度大于甲车的平均速度 B．时刻乙车的速度大于甲车的速度
C．乙车加速度的方向与速度方向相反 D．若两车所受的阻力相等，则甲车的牵引力比乙车的小
9．一物体以的初速度在光滑斜面上向上匀减速运动，其加速度大小为，设斜面足够长，经过时间物体位移的大小为，则时间可能为（　　）
A． B． C． D．
10．一个步行者以的最大速率跑步去追赶被红灯阻停的公共汽车，当它距离公共汽车时，绿灯亮了，汽车以的加速度匀加速起动前进，则下列说法中不正确的是（　　）
A．人能追上汽车，追车过程人共跑了36m
B．人不能追上汽车，人和车最近距离为7m
C．人能追上汽车，追上车前人共跑了43m
D．人不能追上汽车，自车子开动后，人和车相距越来越远
11．甲、乙两车在一条平直的公路上同向并排行驶，t=0时刻甲车开始刹车，甲车的速度随时间变化的图像如图甲所示；以t=0时刻甲车所在位置为坐标原点O，以甲车速度方向为正方向建立x轴，乙车的位置坐标随时间变化的图像如图乙所示，图像为顶点在30m处的抛物线。下列说法正确的是（　　）
A．甲车做匀变速直线运动加速度大小为2.25m/s2
B．乙车做匀变速直线运动加速度大小为2.5m/s2
C．t=4s时，甲、乙两车相距最近
D．甲、乙两车相遇两次
12．一汽车司机发现前方有障碍物，开始刹车，刹车后的第1s内的位移大小为25m，且第1s内的位移与最后1s内的位移大小之比为5：1，则下列说法正确的是（　　）
A．刹车的初速度大小为50m/s
B．刹车的加速度大小为10m/s2
C．刹车后4s内的位移大小为45m
D．刹车后5s内的平均速度大小为10m/s
13．甲、乙两物体同时同地沿同一直线开始运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．乙的加速度小于甲的加速度
B．0~3s内甲的位移大小为12m
C．2s时两物体相遇
D．0~4s内两物体的平均速度相等
14．甲、乙两名运动员同时从泳池的两端出发在泳池里训练，甲、乙的速度一时间图像分别如图（a）、（b）所示，不计转向的时间，两人的运动可视为质点的直线运动。则（　　）
A．游泳池长
B．两人经过共相遇了3次
C．两人经过共相遇了4次
D．甲乙在时在泳池的一端相遇
15．一辆汽车沿直线轨道运动，图描述了汽车相对于出发点的位移随时间变化的情况：
（1）汽车距离出发点最远为多少米？
（2）试分析汽车各阶段的运动状态？
16．在平直公路上行驶的a车和b车，其位移—时间（x-t）图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车做匀变速直线运动，且加速度a=-2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切；则由图像可知：
（1）何时时两车相遇？此时刻a车速度？b车速度？
（2）求b车的初速度；
（3）求t=0时刻两车间的距离。
17．雨雪天气路面湿滑，给行车安全带来了一定的安全隐患，保持安全车距显得尤为重要．通常人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s（这段时间汽车仍保持原速运动）。晴天干燥沥青路面与车轮胎之间的摩擦因数为=0.6，已知重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力。
（1）若晴天汽车在干燥高速公路上行驶的速度为30m/s，求行车的安全距离；
（2）若遇大雪天气，汽车刹车的加速度将减小，且能见度较低，已知雨雪沥青路面与车轮胎之间的摩擦因数为0.2，此时的安全距离为35m，求汽车安全行驶的最大速度。
18．一物体做匀变速直线运动，从某时刻开始计时，即，在此后连续两个内物体通过的位移分别为6m和12m，求：
（1）物体的加速度大小；
（2）时物体的速度大小。
19．A、B两辆汽车在彼此平行的两条水平路面上沿同一方向做匀减速直线运动，A车的加速度大小为，B车的加速度大小为。某时刻A车速度，B车速度，A车在B车后面处。问：两车能否相遇，请通过计算说明理由。
20．甲、乙两车同时从同一地点出发，向同一方向运动，其中甲以的速度匀速行驶，乙以2的加速度由静止启动，求：
（1）两车相距最远的距离是多少？
（2）经多长时间乙车追上甲车？
参考答案
1．C
【详解】
在5s末时，质点的速度
质点的位移
根据题意可知
解得
加速度大小
选项C正确。
故选C。
2．B
【详解】
A．由图像可知：物体在前3s内速度都为正，运动方向没有发生改变，所以物体在第1s末运动方向没有改变， A错误；
B．物体在到内图像的是同一条倾斜的直线，则物体在到内加速度方向相同，B正确；
C．物体在最初平均速度
最后的平均速度
C错误；
D．物体在前的位移大小
后内的位移大小
则物体在前3s与后2s内的位移大小之比为3：1，D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．由图象可知：物体在前2s内速度都为正，运动方向没有发生改变，故A错误；
B．物体在第2s内、第3s内图象的斜率相同，所以加速度是相同的，故B正确；
C．物体在2s末位移最大，离出发点最远不是返回出发点，故C错误；
D．物体在5s末不是离出发点最远，由面积表示位移知，物体在2s末和6s末离出发点最远，且最大位移
故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
飞机起飞的速度图像为
图像的面积表示位移，所以有
解得
故选D。
5．D
【详解】
A．物体运动全过程中的平均速度为
A不符合题意；
B．物体到达斜面底端的速度为
则物体运动到斜面中点时的瞬时速度
B不符合题意；
C．物体从顶端运动到斜面中点所需的时间
C不符合题意；
D．物体做匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以物体在时的瞬时速度是，D符合题意。
故选D。
6．C
【详解】
若1s后速度与零时刻方向同向，则根据
加速度
位移为
若1s后速度与零时刻方向反向，则加速度
位移为
即加速度大小可能为2m/s2或者8m/s2；位移的大小可能是1m或4m。
故选C。
7．C
【详解】
A．在内，、两物体的速度均为正值，加速运动，减速运动，、两物体的加速度方向相反，速度方向相同，A错误；
B．根据图像的斜率表示加速度，知物体的加速度小于物体的加速度，而加速度表示速度变化快慢，则物体比物体速度变化得更慢，B错误；
C．根据图像与时间轴围成的面积表示位移，可知在内，物体与物体位移之差为
若两物体在时刻处于同一位置，则在时，一定在后方处，C正确；
D．由于初始位置关系未知，所以，在时，物体与物体不一定相遇，D错误。
故选C。
8．C
【详解】
A．时间内，甲、乙两车的位移相同，根据平均速度公式可知，甲、乙两车平均速度相同，A错误；
B．在时刻两图像的斜率相同，两车速度相同，B错误；
C．乙车的位移随时间变化的关系图像的斜率逐渐减小，速度逐渐减小，乙车加速度的方向与速度方向相反，C正确；
D．甲车做加速运动，则甲车牵引力大于阻力，乙车做减速运动，则乙车牵引力小于阻力，D错误。
故选C。
9．ACD
【详解】
设物体沿斜面向上为正方向，当物体位移为4m时，由位移时间公式，可有
解得
t1=1s
t2=4s
当物体位移为?4m时，由位移时间公式，可有
解得
ACD正确，B错误。
故选ACD。
10．ACD
【详解】
设人经过时间t追上汽车，则有
可得
t2-12t+50=0
由于
△=122-4×1×50＜0
t无解，说明人不能追上汽车．开始阶段，人的速度大于汽车的速度，人和车的距离在减小；当人的速度小于汽车的速度时，人和车的增大，当人和车的速度相等时，两者距离最小．设速度时经过时间为t，则
两者最小的距离为
代入解得
s=7m
故B正确，ACD错误。
此题选择错误的选项，故选ACD。
11．BD
【详解】
A．v-t图像斜率的绝对值表示加速度的大小，所以甲车做匀变速直线运动的加速度大小为
故A错误；
B．由题意可知乙车做初速度为零的匀加速直线运动，根据运动学公式及题图乙中数据可知乙车做匀变速直线运动的加速度大小为
故B正确；
C．t=0时甲车在x1=0处，乙车在x2=30m处；t=4s时，甲车的位移大小为
乙车的位移大小为
所以t=4s时甲车在x1′=60m处，乙车在x2′=50m处，说明甲车已经追上并超过了乙车，则t=4s时两车并不是相距最近，故C错误；
D．由于甲车做匀减速运动，乙车做匀加速运动，所以在甲车追上乙车一段时间后，乙车还会追上甲车，则两车共相遇两次，故D正确；
故选BD。
12．BC
【详解】
A．由题意可知，最后1s内的位移为5m，由公式得
解得加速度大小为
由公式可知
解得
故A错误，B正确；
C．刹车所用的时间为
则刹车后内的位移大小等于刹车后3s内的位移即为
故C正确；
D．刹车后内的平均速度大小
故D错误；
故选BC。
13．AD
【详解】
A．图像的斜率表示加速度，所以乙的加速度小于甲的加速度。A正确；
B．3s末甲的速度为
0~3s内甲的位移大小为
B错误；
C．由图可知，2s时两物体两物体共速，甲车在前，没有相遇。C错误；
D．根据平均速度公式可知，0~4s内两物体的平均速度相等。D正确。
故选AD。
14．ABD
【详解】
A．由题意可知，甲运动20s后到达泳池另一端开始转向，故游泳池长
A正确；
BCD．在同一坐标中画出甲、乙的位移一时间图像，如图所示
图线的交点表示相遇，可知，在内共相遇了3次，在内共相遇了5次，甲乙在时在泳池的一端相遇，BD正确，C错误。
故选ABD。
15．（1）30m；（2）见解析
【详解】
（1）根据图像可直接看出汽车距离出发点最远为30m。
（2）x-t图像斜率表示速度，所以汽车在前10s内以3m/s的速度向正方向做匀速直线运动，在10s到20内汽车停下来了，汽车在20s到40s内以1.5m/s的速度向负方向做匀速直线运动。
16．（1）3s；2m/s；2m/s；（2）8m/s；（3）9m
【详解】
（1）t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，位置坐标相同，两车相遇，斜率相等，此时两车的速度相等
（2）t=3s时，b车的速度为，设b车的初速度为v0，对b车，由
解得
（3）t=3s时，a车的位移为
b?车的位移为
t=3s时，?a车和b车到达同一位置，故t=0时刻两车间的距离为
17．（1）105m；（2）10m/s
【详解】
（1）人的反应时间和汽车系统的反应时间内汽车前进的位移为
减速通过的位移为
行车的安全距离
（2）设行驶的最大速度为，反应时间内通过的位移为
减速通过的位移为
则
联立解得
18．（1）1.5m/s2；（2）1.5m/s
【详解】
（1）设加速度为，时速度为，则有
代入数据解得
a=1.5m/s2
（2）根据位移公式有
代入数据解得
v0=1.5m/s
19．两车不会相遇，见解析
【详解】
设经过t0时间两车共速，则有
代入数据，解得
A车速度减到0，需要的时间为
B车速度减到0，需要的时间为
由于，，则两车在停止之前不可能共速，则B车在7.5s内的位移为
A车在8s内的位移为
由于
故两车不会相遇。
20．（1）16m；（2）
【详解】
（1）当两车速度相等时，相距最远，即
解得
甲车位移
乙车位移
最远间距
（2）当乙车追上甲车，根据位移关系
解得