2.2 匀变速直线运动的规律 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册（word含答案）

第二章匀变速直线运动第二节匀变速直线运动的规律同步练习2021_2022学年高一物理上学期（粤教版2019必修第一册）
练习
一、单选题，共10小题
1．如图所示一质点做直线运动的v-t图像，下列说法正确的是（　　）
A．AB段质点处于静止状态
B．整个过程中，CD段和DE段的加速度最大
C．整个过程中，C点离出发点最远
D．BC段质点通过的路程10m
2．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，下列各式不成立的是
（　　）
A．＝
B．＝
C．＝＝
D．v＝
3．、是同一直线上相距的两点，甲从点、乙从点同时沿直线相向而行，它们运动的图像如图所示，分析图像可知（　　）
A．甲的速度小于乙的速度
B．经过，甲、乙相距
C．乙到达点时，甲离点
D．甲到达点时，乙离点
4．a和b两个小球在外力作用下沿同一直线运动，其位置一时间（）图像分别为图中直线和曲线，已知b的加速度恒定，曲线过点且和直线刚好在点相切，则下列判断正确的是（　　）
A．a做匀速直线运动，且
B．时a和b相遇，此时二者速度大小相同，方向相反
C．b做匀减速直线运动且加速度大小为
D．时a和b的距离为
5．一质量为的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移与时间的关系图像如图所示。其中段、段为曲线，段为直线。以下说法正确的是（　　）
A．时间内，电梯加速上升
B．时间内，电梯匀速下降
C．时间内，电梯加速下降
D．时刻电梯速度达到最大值
6．如图所示，甲是某质点的位移—时间图象（抛物线），乙是另一质点的速度—时间图象，关于这两图象，下列说法中正确的是（　　）
A．由图甲可知，质点加速度为4m/s2
B．由图甲可知，质点在前10s内的平均速度大小为4m/s
C．由图乙可知，质点在2～4s内的位移为0
D．由图乙可知，质点在运动过程中，加速度的最大值为7.5m/s2
7．下图甲为发射模型火箭的示意图，已知模型火箭质量m=1kg，图乙为该段时间内火箭运动的v t图，关于火箭受力情况和运动情况，下列说法正确的是（　　）
A．火箭2s时达到最高点
B．火箭在3s时加速度的方向改变
C．火箭在1s时和5s时的加速度相同
D．火箭在4s时位于发射点下方2m处
8．在湖面上方竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中。不计空气阻力，认为小铁球在水中与在淤泥中受到阻力分别为F阻1、F阻2，且F阻1、F阻2恒定，取向上为正方向，则下列图中最能反映小铁球可能的运动情况的是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．甲、乙两辆汽车从同一位置同时出发，沿同一直线运动的图像如图所示，在0~10
s时间内，下列说法正确的有（　　）
A．甲、乙两辆汽车速度方向相同
B．甲、乙两辆汽车加速度方向相同
C．甲车的加速度大于乙车的加速度
D．10s时两车相遇
10．当今人们生活节奏越来越快，压力越来越大，体育锻炼是很多人保持身心健康的一种有效途径。如图为某人在公园跑步的速率时间图像，图中的实线记录了他开始一段时间内的图像，为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（　　）
A．在时刻，虚线反映的加速度比实际的大
B．在时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大
C．在时间内，由虚线计算出的位移比实际的大
D．在时间内，虚线反映的是非匀速直线运动
二、多选题，共5小题
11．空间探测器从某一星球表面竖直升空，已知探测器质量为500kg（设为恒量），发动机竖直推力为恒力，探测器升空后发动机因故障而突然关闭，同时自动修复程序启动，短时间内修复成功，恰好使探测器安全返回星球表面。如图所示是探测器的速度——时间图象，由图象可判断该探测器（　　）
A．在星球表面所能达到的最大高度是960m
B．竖直升空时位移最大的时刻是8s末
C．竖直升空后速度最大的时刻是8s末和40s末
D．探测器在48s末返回星球表面
12．A、B两质点从同一地点出发做直线运动的情况如图所示，下列判断中错误的是（　　）
A．t=ls时，B质点运动方向发生改变
B．t=2s时，A、B两质点间距离等于2m
C．A、B两质点同时从静止出发，朝相同方向运动
D．在t=4s时，A、B两质点相遇
13．一辆汽车在水平地面上沿直线行驶，在0~2t时间内做匀加速直线运动，速度由0变为v。在2t~3t时间内做匀减速直线运动，速度由v变为0，在这两段时间内，下列说法正确的是（　　）
A．加速度的大小之比为1∶2
B．位移的大小之比为2∶1
C．平均速度的大小之比为1∶2
D．平均速度的大小之比为1∶1
14．一玩具小车（可视为质点）以初速度沿粗糙斜面从底端向顶端滑去，已知斜面倾角为，此后该小车运动的水平分速度与时间的关系图像可能是（　　）
A．
B．
C．
D．
15．学校“身边的物理”社团制作了一个跑步机器人，同学们利用传感器研究该机器人的运动。若该机器人从0时刻起以某一初速度开始做直线运动，在时间内（以0时刻为起点）的平均速度为，其图像如图所示，则该机器人（　　）
A．在0时刻的速度大小为
B．在0时刻的速度大小为
C．在时刻的加速度大小为
D．在时刻的加速度大小为
三、填空题，共5小题
16．2019年12月17日，我国第一艘国产航空母舰交付海军。如图所示，滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式，假设某飞机滑跃式起飞过程是两段连续的匀加速直线运动，某飞机前一段经加速后达到的速度，然后，以加速度a继续运动x时离舰，则飞机离舰时的速度v为__________。
17．一辆汽车从甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图像如图所示。那么0~t和t~3t两段时间内，加速度的大小之比为________，位移的大小之比为________，平均速度的大小之比为________。
18．物体由静止开始做匀加速直线运动，它最初10s内通过的位移为80m，那么它在前10s内的平均速度等于________m/s，它在5s末的速度等于_______m/s。
19．速度-时间图像
（1）速度-时间图像（v-t图像）
以______为横轴，_______为纵轴，建立直角坐标系，根据测量数据在坐标系中描点，然后用_______把这些点连接起来，即得到物体运动的v-t图像。
（2）v-t图像的意义
v-t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它不是物体运动的轨迹。
20．用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为______、时间t为______建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的______表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是______的。
四、解答题，共4小题
21．滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机跑道的前一部分是水平的，跑道尾段略微向上翘起。飞机在尾段翘起跑道上的运动虽然会使加速度略有减小，但能使飞机具有斜向上的速度，有利于飞机的起飞。假设某飞机滑跃式起飞过程是两段连续的匀加速直线运动：前一段的加速度为7.8，位移为180m；后一段的加速度为5.2，路程为15m，求飞机离舰时的速度有多大？
22．以18的速度行驶的汽车，制动后做匀减速直线运动，在3s内前进36m。求汽车的加速度及制动后5s内发生的位移。
23．如图是某物体做直线运动的图像，请作出图像来描述这段运动过程。
24．如图是甲、乙两物体沿某一直线运动的图像，至少从以下三个方面分别说明它们的速度是怎样变化的。
(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？
(2)速度的大小变化吗？是加速还是减速？
(3)运动的方向是否变化？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
A．
AB段质点处于匀速直线运动状态，所以A错误；
B．根据v-t图像的斜率表示加速度，则整个过程中，CD段和DE段的加速度最大，所以B正确；
C．整个过程中，只要速度方向不发生变化，质点一直朝正方向运动，离出发点就越来越远，则D点离出发点最远，所以C错误；
D．根据v-t图像的面积表示位移，则BC段质点通过的路程为
所以D错误；
故选B。
2．B
【详解】
ACD．根据匀变速直线运动规律有
，
联立可得
＝，＝＝，v＝
所以ACD正确，不符合题意；
B．根据匀变速直线运动规律有
，
联立解得
＝
所以B错误，符合题意。
故选B。
3．C
【详解】
A．在题图甲的图像中可看出，当时间为4s时，路程为12m，则甲的速度
在题图乙的图像中可看出，当时间为6s时，路程为12m，则乙的速度
所以甲的速度大于乙的速度，故A错误；
B．经过3s，甲、乙通过的路程分别为
则经过3秒，甲、乙的距离为
故B错误。
C．由图像知，乙到达P点时，用时6s，甲行走的路程为
甲离Q点距离
故C正确。
D．由图像知，甲到达Q点时，用时4s，乙行走的路程为
乙离P点距离
故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．a的x t图线为倾斜直线，故a做匀速直线运动，且
故A错误；
B．t=3s时图线交点表示a和b相遇，此时二者速度大小相同，方向相同，故B错误；
C．设b的位移、速度分别满足
代入图中数据，且当t=3s时
联立可解出
可知，b做匀减速直线运动，且加速度大小为a=2m/s2，故C正确；
D．a的出发点为x=2m处，由C的分析可知，b的出发点坐标为x=-7m，故t=0时a和b的距离为9m，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．x-t图像的斜率表示速度，由图可知在时间内电梯的速度增加，所以该时间段内电梯加速下降，故A错误；
B．由图可知，在时间内，x-t图像的斜率保持不变，故电梯的速度不变，所以该时间段内电梯匀速下降，故B正确；
C．由图可知，在时间内，x-t图像的斜率变小，故电梯的速度减小，所以该时间段内电梯减速下降，故C错误；
D．由图可知，在时刻x-t图像的斜率为零，故在时刻电梯的速度为零，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．根据匀变速直线运动位移和时间关系有
根据图甲，取
，，
解得
A错误；
B．质点在前10s内的平均速度为
B错误；
C．v-t图像中，面积代表位移，由图乙可知，在2～4s内，时间轴上方和下方的面积相抵消，所以总位移为0，C正确；
D．v-t图像中斜率表加速度，质点在运动过程中，加速度的最大值出现在2～4s内，最大加速度大小为
所以加速度最大值应为15m/s2，D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．火箭在第3s时速度方向才开始改变，v-t图像面积表位移，所以火箭在第3s时达到最高点，A错误；
B．v-t图像斜率表加速度，在3s时斜率未发生改变，所以加速度方向未改变，B错误；
C．由
可得0～2s内加速度为
4～6s内加速度为
C正确；
D．0～3s内，v-t图像所围的面积为
3～4s内，v-t图像所围面积为
所以总位移为
表明火箭在4s时位于发射点上方4m处，D错误。
故选C。
8．A
【详解】
小铁球在竖直上升过程中速度竖直向上，即速度大于0，此时小铁球的加速度大小为
a1＝g，方向竖直向下
做匀减速直线运动，vt图像是向下倾斜的直线；到达最高点后做自由落体运动，速度方向竖直向下，即速度小于0，此时小铁球的加速度大小为
a2＝g，方向竖直向下
做匀加速直线运动，vt图像是向下倾斜的直线；进入湖水之前小铁球的加速度保持不变，故vt图像的斜率保持不变。小铁球进入湖水后受到湖水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下，但加速度
a3速度方向仍然向下，即速度小于0，做匀加速直线运动，vt图像是向下倾斜的直线。小铁球在淤泥中运动的时候速度仍向下，即速度小于0，但淤泥对小铁球的阻力大于小铁球的重力，所以加速度方向竖直向上，故小铁球做减速运动。
故选A。
9．A
【详解】
A．由v-t图可知在0~10
s时间内，甲、乙两辆汽车的速度均为正，故速度方向相同，故A正确；
BC．根据图像，由加速度定义可知：
负号表示加速度方向与初速度方向相反，因两车初速度方向相同，故加速度方向相反，甲车的加速度小于乙车的加速度；故BC错误；
D．根据v-t图像中图像与时间轴围成的面积表示位移可知，甲车的位移大于乙车的位移，10s时两车没有相遇，故D错误。
故选A。
10．B
【详解】
A．图像斜率表示加速度，在时刻，虚线反映的加速度比实际的小，故A错误；
B．图像与时间轴围成的面积表示位移，在时间内，虚线与时间轴围成的面积更大，位移更大，则由虚线计算出的平均速度比实际的大，故B正确；
C．在时间内，虚线与时间轴围成的面积更小，位移更小，由虚线计算出的位移比实际的小，故C错误；
D．在时间内，虚线反映的是速度不变的匀速直线运动，故D错误。
故选B。
11．CD
【详解】
A．由图像与坐标轴围城的面积表示位移可知：24s末探测器上升到最大高度为
故A错误；
B．由图可知：向上运动速度等于0时，位移最大，所以是在24s末，位移最大，故B错误；
C．每个时刻对应的速度为该时刻的瞬时速度，由图可知：竖直升空后速度最大的时刻是8s末和40s末，故C正确；
D．由图像与坐标轴围城的面积表示位移可知：48s末探测器的位移为0，返回星球表面，故D正确。
故选CD。
12．ACD
【详解】
A．
t=2s时，B质点运动方向才发生改变，所以A错误，符合题意；
B．由图像可知，A质点在前2s向正方向做匀加速直线运动，有
B质点在前2s向负方向运动，根据速度图像的面积表示位移，则有
所以t=2s时，A、B两质点间距离等于2m，则B正确，不符合题意；
C．
A、B两质点同时从静止出发，朝不相同方向运动，所以C错误，符合题意；
D．根据速度图像的面积表示位移,在t=4s时，有
则在t=4s时，A、B两质点没有相遇，所以D错误，符合题意；
故选ACD。
13．ABD
【详解】
A．根据题意作出汽车运动的v－t图像，如图所示
根据图像的斜率表示加速度，可得加速度的大小之比
故A正确；
B．位移的大小之比
故B正确；
CD．平均速度的大小之比
故C错误，D正确。
故选ABD。
14．AB
【详解】
初速度为的小车沿粗糙斜面从底端向顶端滑去做匀减速运动，则初速度和瞬时速度的水平分速度分别为和，如果物块冲出斜面时，水平速度不再发生变化；如果物块冲上斜面到达最高点后能够沿斜面返回，则沿斜面加速下滑，故AB正确，CD错误。
故选AB。
15．BD
【详解】
由匀变速直线运动的位移公式
可得
结合图像的截距、斜率可得
解得
故该机器人做匀减速直线运动，在0时刻的速度大小为，加速度大小为2m/s2。
故选BD。
16．
【详解】
依题意，根据匀变速直线运动速度—位移公式有
可得飞机离舰时的速度v为
17．2:1
1:2
1:1
【详解】
[1]
0~t段加速度的大小
t~3t段加速度的大小
加速度的大小之比为2：1
[2]
0~t段位移的大小
t~3t段位移的大小
位移的大小之比为1:2
[3]
0~t段平均速度的大小
t~3t段平均速度的大小
平均速度的大小之比为1:1
18．8
8
【详解】
[1]
在前10s内的平均速度
[2]
物体由静止开始做匀加速直线运动，5s末是10s的时间的中点，则
19．时间t
速度v
平滑的曲线
【详解】
略
20．纵轴
横轴
倾斜程度
均匀变化
【详解】
略
21．54.4m/s
【详解】
飞机以加速度a1=7.8m/s2的运动中，经x1=180m后的速度，由公式v2=v02+2ax，得
v12=2a1x1
飞机以加速度a2=5.2m/s2的运动中，经x2=15m后的速度，由以上公式可得
v22=v12+2a2x2=2a1x1+2a2x2
代入数据解得飞机离舰时的速度
v2≈54.4m/s
22．；
【详解】
设汽车的加速度大小为a，由运动学公式可得
代入数据可解得，汽车行驶至停下所需时间
故制动后5s内的位移为
汽车的加速度为，制动后5s内发生的位移为。
23．见解析图
【详解】
因x-t图像的斜率等于速度，可得0~2s内的速度为1m/s；2~4s内的速度为0；4~8s内的速度为-2.5m/s；8~10s内的速度为1m/s；10~12s内的速度为0；12~14s内的速度为1.5m/s；
则v-t图像如图；
24．见解析
【详解】
由图可知，甲物体开始具有一定的初速度，速度大小、方向都不变，是匀速运动；
而乙是从静止开始运动，速度逐渐增大，做加速运动，一段时间后速度保持不变，匀速一段时间后速度逐渐减小，做减速运动。整个过程速度都为正，说明运动方向没有变化。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页