2021—2022学年人教版(2019)必修第一册2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系跟踪训练(Word含解析)

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名称 2021—2022学年人教版(2019)必修第一册2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系跟踪训练(Word含解析)
格式 docx
文件大小 3.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-09-13 17:10:48

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文档简介

2021—2022学年人教版(2019)必修第一册
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系跟踪训练
一、单项选择(下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意)
1.在匀变速直线运动中(  )
A.速度的增量总是与时间成正比
B.位移总是与时间的平方成正比
C.位移总是随时间的增大而增大
D.加速度、速度、位移方向一致
2.物体沿南北走向的道路做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律是,规定向北为正方向,以下说法正确的是(  )
A.物体加速度方向先向北后向南
B.第3秒末速度大小为,方向向北
C.前4秒内物体平均速率为
D.前4秒内物体平均速度大小为
3.A、B、C三个物体同时、同地、同向出发做直线运动,如图所示是它们的位移—时间图像,由图可知,它们在t0时间内(  )
A.A一直在B、C的后面
B.平均速度vA>vB>vC
C.平均速度vA=vB=vC
D.A的速率一直比B、C的大
4.如图,A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图像,根据图像可以判断(  )
A.两球在t=2s时速度相同
B.两球在t=8s时相距最远
C.两球在t=8s会相遇
D.甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相同方向相反
5.“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。假设某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在时刻距离海平面的深度为(  )
A.
B.
C.
D.
6.汽车从立交桥顶上向下做变速直线运动。已知第1s内通过2m、第2s内通过4m、第3s内通过6m,则下列说法中正确的是(  )
A.第2s内的平均速度是4m/s
B.第2s内的平均速度是2m/s
C.后2s内的平均速度是2m/s
D.后2s内的平均速度是4m/s
7.如图所示,航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知某战机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2,战斗机滑行100m时起飞,起飞速度为50m/s,则航空母舰静止时弹射系统必须使战机具有的初速度为(  )
A.10m/s
B.20m/s
C.30m/s
D.40m/s
8.如图所示,木块A、B并排且固定在水平桌面上,A的长度是L,B的长度是2L,一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A,以速度v2穿出B,子弹可视为质点,其运动可视为匀变速直线运动,则子弹穿出A时的速度为(  )
A.
B.
C.
D.
9.某物体做匀变速直线运动,设该物体运动的时间为t,位移为x,其图象如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.物体做的是匀加速直线运动
B.t=0时,物体的初速度为ab
C.0~b时间内物体的位移为ab2
D.经过2b时间物体的速度为0
10.如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度v0射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块(即D位置)时速度恰好为零,下列说法正确的是(  )
A.子弹从O运动到D全过程的平均速度等于B点的瞬时速度
B.子弹通过每一部分时,其速度变化量vA-vO=vB-vA=vC-vB=vD-vC相同
C.子弹到达各点的速率vO:vA:vB:vC=2:::1
D.子弹从进入每个木块到到达各点经历的时间tA:tB:tC:tD=1:::2
11.一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动,其速度v随时间t变化的规律如图所示,在连续两段时间m和n内对应面积均为S,则经过b时刻的速度大小为(  )
A.
B.
C.
D.
12.某质点做匀减速直线运动,第一个2s内的位移是20m,从第4s末到第6s末的位移是18m,则从第10s末到第12s末的的位移大小是(  )
A.14m
B.15m
C.16m
D.17m
二、多项选择题(下列选项中有多个选项满足题意)
13.如图所示,以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2s将熄灭,此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大加速度大小为2m/s2,减速时最大加速度为5m/s2。此路段允许行驶的最大速度为11m/s。下列说法中正确的有(  )
A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线
B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车可能停止
D.如果距停车线5m处再减速,汽车能停在停车线处
14.甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示。已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于t=10s处,则下列说法正确的是(  )
A.甲车的初速度为4m/s
B.乙车的初位置在x0=60m处
C.乙车的加速度大小为1.6m/s2
D.t=5s时两车相遇,此时甲车速度较大
15.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则(  )
A.在t=0时,乙车在甲车前7.5m
B.两车另一次并排行驶的时刻是t=ls
C.在t=2s时,乙车在甲车前面
D.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为30m
16.汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动途中用了的时间通过一座长的桥,过桥后汽车的速度为,汽车自身长度忽略不计,则(  )
A.汽车的加速度为
B.汽车过桥头时的速度为
C.汽车从出发到过完桥所用时间为
D.汽车从出发点到桥头的距离为
17.汽车以的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度大小为,那么(  )
A.刹车后末汽车的速度为
B.刹车后内汽车的位移为
C.刹车后汽车运动的最大位移为
D.刹车后直到停止运动,前一半时间和后一半时间运动位移之比为
18.一汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动直到停止,从汽车开始计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,根据表中数据分析、计算可以得出(  )
时刻(s)
1.0
2.0
3.0
6.5
7.5
9.5
10.5
速度(m/s)
3.0
6.0
9.0
18
18
9.0
3.0
A.汽车匀速运动的时间为2s
B.汽车加速经历的时间为6.5s
C.汽车从开始加速到最后静止位移大小为117m
D.汽车减速经历的时间为2s
三、综合计算题(要求写出必要的计算过程)
19.火车正常行驶的速度是54km/h,关闭发动机后开始做匀减速直线运动,5s末的速度是18km/h,求:
(1)火车的加速度;
(2)3s末的速度;
(3)9s内的位移。
20.如图所示,一次冰壶以速度v垂直进入四个宽度相同的矩形区域沿虚线做匀减速直线运动,且刚要离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零,冰壶通过前三个矩形的时间为t,试通过所学知识通过计算,求∶
(1)冰壶通过C点时速度。
(2)冰壶匀减速直线运动加速度的大小。
(3)冰壶通过第四个矩形区域所需要的时间。
21.一小球由静止沿斜面以恒定的加速度滚下来,依次通过斜面上A、B、C三点,已知,,小球通过、所用的时间均为,则:
(1)求出小球运动的加速度?
(2)小球通过A、B两点时的速度分别是多少?
(3)斜面A点以上部分至少有多长?
22.汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过。在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体,并且他的反应时间为0.6s,制动后最大加速度大小为5m/s2。求:
(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间;
(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞。
参考答案
1.A
【解析】
A.根据
可知,速度的增量总是与时间成正比,选项A正确;
B.根据
可知,位移与时间的平方不是成正比,B错误;
C.位移也可能随着时间的增大而减小,如匀减速直线运动当速度变为零后,继续做加速度不变的反向加速运动,C错误;
D.若物体做匀减速运动,则加速度与速度方向相反,D错误。
故选A。
2.C
【解析】
A.对比匀变速直线运动的位移公式
可得

物体先向北做匀减速运动,再向南做匀加速运动,加速度方向始终向南,A错误;
B.第3秒末速度为
即第3秒末速度大小为,方向向南,B错误;
C.物体速度为零所用时间为
物体先向北减速2s再向南加速2s,由对称性可得,前4s内物体的路程为
4s内物体的平均速率为
C正确;
D.前4秒内物体的位移为零,故平均速度为零,D错误。
故选C。
3.C
【解析】
A.t0时刻之前,A在任意时刻的位置坐标大于B、C的位置坐标,所以A一直在B、C的前面,故A错误。
BC.位移时间图象上的任意一点表示该时刻的位置,由图可知它们的初位置、末位置相同,所以位移相同,所用的时间也相同,故三者的平均速度相同,故B错误,C正确。
D.图象的斜率表示该时刻的速度,所以A物体的速率先比B、C大,后比B、C要小,故D错误。
故选C。
4.C
【解析】
A.由v-t图像可知,两球在t=2s时速度大小相等、方向相反,A错误;
D.甲的加速度为
乙的加速度为
甲先朝正方向做匀减速运动,后朝负方向做匀加速运动,乙先朝负方向做匀减速运动,再朝正方向做匀加速运动,两球加速度方向相反,大小不相等,D错误;
BC.v-t图像与时间轴所围的面积表示位移,由图可知,两球在t=8s时位移均为零,在出发点相遇,B错误,C正确。
故选C。
5.C
【解析】
蛟龙号上浮时的加速度大小为
根据逆向思维,可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为
故选C。
6.A
【解析】
第2s内的平均速度为
后2s内的平均速度为
故选A。
7.D
【解析】
根据运动学公式
代入数据解得
D正确。
故选D。
8.B
【解析】
设子弹在木块中运动时加速度的大小为a,子弹穿出A时的速度为v,子弹在A中运动的过程中,有
子弹在B中运动的过程中,有
联立解得
故选B。
9.C
【解析】
ABD.由图象可知
故的斜率代表,则由图可知
由题意可知
所以0?b时间内物体做匀减速直线运动,经过b时间物体的速度为0,b?2b时间内物体做反向的匀加速直线运动,故ABD错误;
C.t=0时,物体的位移为x=0,t=b时,物体的位移为ab2,故0?b时间内物体的位移为ab2,故C正确。
故选C。
10.C
【解析】
A.设每一个木块厚度为d,子弹从O运动到D全过程的平均速度为
经过B点的瞬时速度为vB,由匀变速直线运动规律可得
对比可得
A错误;
B.初速度为零的匀加速直线运动,相同位移的时间比为
可知,穿过每一个木块所用时间不同,由
可知,穿过每一个木块的速度变化量不同,B错误;
C.由匀变速直线运动的规律可得,经过各点的速度分别为
联立解得
vO:vA:vB:vC=2:::1
C正确;
D.末速度为零的匀减速直线运动,反向看成初速度为零的匀加速直线运动,结合B的解析可得,子弹从进入每个木块到到达各点经历的时间之比为
tA:tB:tC:tD=
D错误。
故选C。
11.C
【解析】
设物体的加速度大小为a,m时间内的初速度大小为v1,末速度(即b时刻的速度)大小为v2,根据
x=v0t+at2

S=v1m-am2
S=v2n-an2
v2=v1-am
联立得
故选C。
12.B
【解析】
由题意可知




即从第10s末到第12s末的的位移大小是15m
故选B。
13.AC
【解析】
A.由于道路限速为11m/s则加速时间
加速阶段位移大小
匀速阶段位移大小

故汽车可能过线,故A正确;
B.由A项可知过线是可以不超速,故B错误;
C.汽车做减速运动
故C正确;
D.汽车减速至零位移大小
故D错误。
故选AC。
14.AC
【解析】
A.位移时间图像的斜率等于速度,知甲车的速度不变,做匀速直线运动,甲的速度为
m/s
A正确;
BC.乙车做匀变速直线运动,其图线与轴相切于t=10s处,则t=10s时,速度为零,反过来看成初速度为0的匀加速直线运动,则
根据图像可知
解得
B错误C正确;
D.t=5s时两车相遇,此时甲车的速度
乙车的速度为
D错误。
故选AC。
15.BC
【解析】
A.根据度图象的面积表示位移,则前3s内,甲车的位移为
乙车的加速度
3s内乙车的位移
已知两车在t=3s时并排行驶,所以在t=0时,甲车在乙车前
故A错误;
B.由图象可知,1到3s甲乙两车的位移相等,两车在t=3s时并排行驶,所以两车在t=1s时也并排行驶,故B正确;
C.两车在t=1s时并排,在1-2s内,乙的速度比甲的大,所以在t=2s时,乙车在甲车前面,故C正确;
D.由图象可知,甲的加速度

1s末甲车的速度为
1到3s,甲车的位移为
即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m,故D错误。
故选ABC。
16.BD
【解析】
汽车通过桥的平均速度
根据平均速度推论知
则汽车过桥头时的速度
加速度
汽车从出发点到桥头的距离
汽车从出发到过完桥的时间
故选BD。
17.AC
【解析】
依题意,汽车从开始刹车到停下所用时间为
A.根据匀变速直线运动速度—时间公式
可得,刹车后末汽车的速度为
故A正确;
BC.刹车后汽车已经停止,故汽车6s内的位移与4s内位移相等,为
即刹车后汽车运动的最大位移为,故B错误,C正确。
D.利用逆向思维,根据初速度为零的匀加速直线运动,可得刹车后直到停止运动,后一半时间和前一半时间运动位移之比为,则刹车后直到停止运动,前一半时间和后一半时间运动位移之比为,故D错误。
故选AC。
18.AC
【解析】
ABD.由表格中的数据可知,匀加速直线运动的加速度
匀减速直线运动
匀速直线运动的速度为18m/s,则匀加速直线运动的时间
匀减速直线运动的时间
从10.5s速度减为零还需的时间
则运动的总时间
可知匀速运动的时间
BD错误A正确;
C.汽车匀加速直线运动的位移
匀速运动的位移
匀减速直线运动的位移
则总位移
C正确。
故选AC。
19.(1);(2);(3)
【解析】
以火车运动的方向为正方向
(1)由

(2)3s末的速度
(3)火车速度减到零所用的时间为
所以9s内的位移为
20.(1);(2);(3)t
【解析】
(1)设每个矩形区域宽度为L,冰壶匀减速直线运动加速度为a
对AE段过程分析,有
对AC段过程分析,有
联立两式可得
(2)冰壶的运动可反向看作从E点出发的加速度为a的匀加速直线运动
则对ED段过程分析,有
则对EA段过程分析,有
联立可得

则可得
冰壶的加速度为
所以冰壶匀减速直线运动加速度的大小为
(3)由(2)可知,冰壶通过第四个矩形区域所需要的时间
21.(1)0.8m/s2;(2),;(3)0.4m
【解析】
(1)根据匀速直线运动中两个连续相等时间内通过的位移关系,有
解得
所以小球加速度为0.8m/s2。
(2)小球经过B点时的瞬时速度为
根据位移和速度关系式有
联立以上二式,解得

故通过A、B点的速度分别为0.8m/s2和1.6m/s2。
(3)设A点以上部分的斜面长度为x,有
解得
故斜面A点以上部分至少为0.4m。
22.(1)6s;(2)58m
【解析】
(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间
(2)小轿车在反应时间内做匀速运动,则
小轿车从刹车到停止的位移为
小轿车从发现三角警示牌到停止的位移
驾驶员只能看清前方的物体,所以三角警示牌距车的最小距离