2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（Word含答案）

匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、单选题
1．下图中各图是物体做直线运动的速度图像，其中表示物体不做匀变速直线运动的是（　　）
A．B．C．D．
2．某质点的速度随时间变化的关系是v=4＋2t，v与t的单位分别为m/s和s，则质点的初速度与加速度分别为（　　）
A．4m/s与2m/s2
B．0与4m/s2
C．4m/s与4m/s2
D．4m/s与0
3．物体由静止开始运动，加速度恒定，在第8s初的速度是5.6，则物体的加速度是（　　）
A．0.7
B．0.8
C．2.8
D．5.6
4．一物体以的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行，经过2s，物体仍向上滑行，速度大小为；若增大木板倾角，仍使物体以的速度从底端向上滑行，经过2s，其速度大小为；以沿木板向下为正方向，用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度，则以下选项正确的是（　　）
A．；
B．；
C．；
D．；
5．小明陪妈妈去超市购物，他在从一层到二层的过程中，站立在自动人行道上，并随自动人行道做匀速运动。自动人行道为如图所示的坡面平整的斜面，从侧面看可简化为如图所示的示意图。若该超市一层和二层之间自动人行道的长度约为，小明测得他从一层到二层所用的时间约为，则自动人行道运行速度的大小约为（
）
A．
B．
C．
D．
6．汽车以15m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动后做匀减速直线运动，加速度大小为3m/s2，则刹车后6s时汽车的速度为（　　）
A．
B．
C．
D．0
7．在足够长的光滑斜面上，有一物体以30m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度始终为5m/s2，方向沿斜面向下。那么经过4s时的速度大小和方向是（　　）
A．10m/s，沿斜面向上
B．5m/s，沿斜面向下
C．5m/s，沿斜面向上
D．10m/s，沿斜面向下
8．某物体运动的图象是一条直线，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．物体始终向同一方向运动
B．物体在第内和第内的加速度大小相等，方向相反
C．物体在第末运动方向发生变化
D．物体在前内的加速度方向改变一次
9．某一做匀加速直线运动物体的加速度为3m/s2。对于运动过程中的任意1s来说，下列说法正确的是（　　）
A．物体在这1s末的速度比这1s初的速度总是大3m/s
B．物体在这1s末的速度比这1s初的速度总是大3倍
C．物体在这1s末的速度一定比前1s初的速度大3m/s
D．物体在这1s末的速度一定比前1s初的速度大3倍
10．甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动，它们的运动图像如图所示，取向右为正方向。下列说法正确的是（　　）
A．甲物体末运动方向发生变化
B．乙物体末运动方向发生变化
C．乙物体前内的平均速度与后内的平均速度相同
D．甲物体末回到出发点
二、多选题
11．如图所示，物体以10m/s的初速度冲上光滑斜面，已知物体在斜面上运动的加速度大小始终为5m/s2，方向沿斜面向下，当物体速度大小变为5m/s时，经历的时间可能为（　　）
A．1s
B．2s
C．3s
D．4s
12．如图所示甲，t＝0时，质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速度记录在表乙中，重力加速度取g＝10m/s2，则（　　）
t/s
0
2
4
6
v（m·s-1）
0
8
12
8
A．物体在斜面上加速运动的加速度为4m/s2
B．物体在B点时的速度为12m/s
C．4s末物体处于减速阶段
D．物块运动的总时间为10s
13．对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v=v0＋at可以作以下的理解（　　）
A．v0是时间间隔t开始的速度，v是时间间隔t结束时的速度，它们均是瞬时速度
B．v一定大于v0
C．at可以是在时间间隔t内速度的增加量，也可以是时间间隔t内速度的减少量，在匀加速直线运动中at为正值，在匀减速直线运动中at为负值
D．a与匀变速直线运动的v-t图象的倾斜程度无关
14．物体做匀加速直线运动，加速度为2m/s2，就是说（　　）
A．经过2s的时间，物体速度的变化量是4m/s；
B．任意一秒内末速度是初速度的2倍；
C．在任意一秒钟内，物体的初速度可能比末速度大2m/s；
D．开始运动一秒后任意时刻的瞬时速度比一秒前的瞬时速度增加2m/s。
15．如图所示，物体以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动，经过2s速度大小变为3m/s，则物体的加速度（　　）
A．大小为1m/s2，方向沿斜面向下
B．大小为2m/s2，方向沿斜面向下
C．大小为3m/s2，方向沿斜面向上
D．大小为4m/s2，方向沿斜面向下
三、实验题
16．在“测定手拉纸带做变速直线运动的速度”的实验中：
(1)除打点计时器（含纸带、复写纸）、长木板、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有______（填仪器前符号）
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
(2)图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，图乙是______（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是____________（填“交流4~
6
V”
“交流220
V”或“四节干电池”）。
(3)实验过程中，下列做法正确的是______。
A．先接通电源，再使纸带运动
B．先使纸带运动，再接通电源
(4)若在某次实验中，打点计时器打下如图所示的一条点迹清晰纸带。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出。由纸带上的数据可知：相邻两个计数点间所对应的时间t=______s；
(5)打E点时物体的速度vE=___________m/s；（结果保留3位有效数字）；
17．某探究小组在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，选出了如图所示的一条纸带（每两点间还有4个点没有画出来），纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为________s。
(2)根据纸带上的数据，计算打下C点时小车的瞬时速度填在下表中。
位置
A
B
C
D
E
v（m/s）
0.605
0.810
______
1.176
1.390
(3)在图中画出小车的v－t图像________。
(4)根据v－t图像求出该匀变速直线运动的加速度为________m/s2。
四、解答题
18．已知国歌演奏一遍的标准时间是46
s。小明是学校的升旗手，某次练习中，国歌响起时他拉动绳子开始升旗，国歌结束时国旗速度刚好减为0，此过程中国旗上升了16.8
m。若国旗先做匀加速直线运动，达到最大速度0.4
m/s，然后以最大速度匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，且减速与加速的加速度大小相等，试求：
（1）求国旗上升过程的平均速度；（保留3位有效数字）
（2）若国旗经过4
s匀加速达到最大速度，通过计算画出国旗上升过程的v-t图像。
19．如图所示，小明从滑梯上P点静止开始下滑，经过O点后进入水平面，最后停在水平面上的Q点，现每隔0.2
s通过传感器测量小明的运动速率v，从小明下滑开始计时，下表给出了部分测量数据，设小明经过O点前后速率不变，小明在滑梯及水平面上的运动均可认为是匀变速直线运动，求：
t（s）
0.0
0.2
0.4
…
1.2
1.4
1.6
…
v（m/s）
0.0
1.0
2.0
…
1.8
1.4
1.0
…
（1）小明运动到O点时的速率；
（2）小明在t＝2.5
s时的速率。
参考答案
1．A
解：由匀变速直线运动速度与时间的关系
v=v0+at
可知，v-t图线为直线，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．A
解：根据速度公式
可得
故选A。
3．B
解：由题意可知，7s末的速度为5.6，则物体的加速度为
故选B。
4．C
解：第一种情况，根据匀变速直线运动规律有
其中，v1=-2m/s，v0=-8m/s，t=2s，解得
a1=3m/s2
第二种情况，根据匀变速直线运动规律有
其中，v2=4m/s，v0=-8m/s，t=2s，解得
a2=6m/s2
故选C。
5．C
解：自动人行道做匀速运动，由速度公式可得其速度大小为
ABD错误，C正确。
故选C。
6．D
解：根据运动学公式
可知5s汽车已经停止，所以6s时汽车的速度为0，D正确。
故选D。
7．A
解：设物体向上运动速度减小为零所用时间为t1，由速度与时间公式
解得
则经过t2=4s时物体速度方向仍沿斜面向上，大小为
故选A。
8．C
解：AC．由图象可知，物体在前2s内速度为负，在后2s内速度为正，则物体在第2s末运动方向发生变化，故C正确，A错误；
BD．图象的斜率表示加速度，直线的斜率一定且为
故BD错误。
故选C。
9．A
解：AB．由
物体在这1s末和这1s初的时间间隔为1s，所以物体在这1s末的速度比这1s初的速度总是大3m/s，故A正确，B错误；
CD．由
物体在这1s末和前1s初的时间间隔为2s，所以物体在这1s末的速度一定比前1s初的速度大6m/s，故CD错误。
故选A。
10．B
解：A．甲物体做的是匀速直线运动，运动方向没有发生变化，A错误；
B．根据图像，在前2s速度为负值，2s后物体的速度为正值，末运动方向发生变化，B正确；
C．根据图像，前内的平均速度
后内的平均速度
C错误；
D．根据图像，甲物体末距离出发点为10m，D错误。
故选B。
11．AC
解：选沿斜面向上为正方向：若5m/s的速度沿斜面向上，则
5＝10－5t
得
t＝1s
若5m/s的速度沿斜面向下，则
－5＝10－5t
得
t＝3s
故选AC。
12．ACD
解：AB．根据图表中的数据，可以求出物体下滑的加速度
水平面上的加速度
根据运动学公式
8+a1t1+a2t2=12
t1+t2=2
解出
即时，物体恰好经过B点，此时的速度即物体运动过程中的最大速度：
故A正确，B错误；
C．由以上分析可知，4s末物体处于减速阶段，选项C正确；
D．物块运动的总时间为
选项D正确。
故选ACD。
13．AC
解：A．公式
中，是时间间隔t开始的速度，v是时间间隔t结束时的速度，它们均是瞬时速度，故Ａ正确；
B．当物体做匀加速直线运动，末速度大于初速度，当物体向某一方向做匀减速直线运动，末速度小于初速度，故Ｂ错误；
C．因为
知为速度的变化量，匀加速运动，为速度的增加量，为正值，匀减速运动，为速度的减小量，为负值，故Ｃ正确；
D．v-t图象的斜率表示加速度，与匀变速直线运动的v-t图象的倾斜程度有关，故Ｄ错误。
故选AC。
14．AD
解：A．经过2s的时间，物体速度的变化量为
故A正确；
BCD．由公式
可知，任意一秒内末速度比初速度大2m/s。故BC错误，D正确。
故选AD。
15．AD
解：若2s后物体的速度仍向上，则有
若2s后速度方向向下，则有
负号说明加速度向下；故选AD。
16．AC
电火花
交流220
V
A
0.1
0.246
解：(1)
[1]打点计时器使用的是交流电源，测量点迹间的距离需要刻度尺，由于打点计时器可以记录时间，不需要秒表，该实验不需要测量钩码的质量，所以不需要天平。
故选AC。
(2)
[2]图乙是电火花打点计时器
[3]电火花打点计时器的电源采用的是220V的交流电
(3)
[4]实验时，应先接通电源，再释放纸带，故选A。
(4)
[5]打点的时间间隔为0.02s，由于相邻两计数点间还有四个打点未画出，则相邻两个计数点间所对应的时间为0.1s。
(5)
[6]
E点的瞬时速度为
17．0.1
0.996
1.94
（1.90-1.99均可）
解：(1)[1]打点计时器的工作周期为
纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为
(2)[2]C点的瞬时速度为
(3)[3]由表格中数据作出小车的v-t图象如图所示
(4)[4]由图线的斜率可求得它的加速度为
18．（1）0.365m/s；（2）
解：（1）根据平均速度的公式可得
（2）国旗匀加速上升阶段有
m/s2=0.1m/s2
国旗减速阶有
解得
s
故国旗匀速时间为38s。
国旗上升过程的v-t图像，如图所示
19．（1）3m/s；（2）0
解：(1)小明在PO段的加速度
方向沿斜面向下；小明在OQ段的加速度
方向与小明运动方向相反。
设小明运动到O点的时刻为、速率为v0，有
小明在1.4s时的速率为v，有
联立解得
(2)由
解得
s
所以当2.1s时小明已经停下来，故2.5s时小明的速率为0。