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

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名称 2.2 匀变速直线运动的规律 课后练习—2021-2022学年高一上学期物理粤教版(2019)必修第一册(word含答案)
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资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-10-04 05:52:48

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第二章匀变速直线运动第二节匀变速直线运动的规律课后练习A2021_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,一物体由斜面底端上滑到顶端恰好静止,历时
s,则它从斜面中点到顶端所用的时间为(  )
A.
B.0.5
s
C.s
D.1
s
2.如图所示,哈大高铁运营里程为921公里,设计时速为350公里。某列车到达大连北站时刹车做匀减速直线运动,开始刹车后第5
s内的位移是57.5
m,第10
s内的位移是32.5
m,已知10
s末列车还未停止运动,则下列说法正确的是
(  )
A.在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点
B.921公里是指位移
C.列车做匀减速直线运动时的加速度大小为6.25
m/s2
D.列车在开始刹车时的速度为80
m/s
3.物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度—时间图像如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.在8s末,速度为6m/s
B.0~2s内,加速度大小为6m/s2
C.6~7s内,物体做速度方向向西的加速运动
D.10~12s内,物体做速度方向向东的加速运动
4.甲、乙两辆汽车以相同的速度同时经过某一路标,由此开始甲先匀加速后匀减速直线运动,乙先匀减速后匀加速直线运动,它们经过下一路标时,速度又相同,则(  )
A.甲、乙同时通过下一路标
B.乙先通过下一路标
C.甲先通过下一路标
D.它们通过下一路标的先后情况无法确定
5.物体自O点由静止开始作匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2m,BC=3m,CD=4m.且物体通过AB、BC、CD所用时间均为0.5s,下列说法正确的是(  )
A.物体运动的加速度为2m/s2
B.物体通过OA所用时间为0.5s
C.OA之间的距离为1.125m
D.OA之间的距离为1m
6.甲、乙两车停在同一水平道路上,一前一后相距。某时刻两车同时开始运动,两车运动的图像如图所示,则下列表述正确的是(  )
A.乙车做曲线运动,甲车做直线运动
B.甲车先做减速运动,后匀速运动
C.乙车速度不断增大
D.两车有三次相遇
7.2019年7月20日晚,在韩国光州进行的2019年国际游泳世锦赛结束的跳水男子十米台决赛中,中国选手杨健获得该项目金牌。若将杨健入水后向下的运动视为匀减速直线运动,该运动过程的时间为t。杨健入水后第一个时间内的位移为x1,最后一个时间内的位移为x2,则杨健入水后的加速度为(  )
A.
B.
C.
D.
8.小明控制玩具汽车在平直地面上滑行,某一次滑行过程中的图像如图所示,若图线恰好是与两坐标轴相切的圆弧,则下列说法正确的是(  )
A.2s末汽车的速度为3m/s
B.5s内汽车的位移约为5.375m
C.汽车的加速度大小等于1m/s2时汽车的速度为2.5m/s
D.汽车的加速度大小等于1m/s2时汽车的速度大于2.5m/s
9.2017年8月30日,中国航天科工集团公司在武汉宣布,已启动“高速飞行列车”的研发项目,将采用“磁悬浮+低真空”模式,这种模式具有超高速、高安全、低能耗、噪声小、污染小等特点。若列车由北京南站沿直线直达天津某站(全长为)采用这种模式,匀速行驶的速度为。考虑乘客乘坐时的舒适度和列车功率等因素,列车加速和减速阶段的加速度大小恒为。下列说法正确的是(  )
A.因北京南站到天津某站距离太短,所以没必要采用这种列车
B.北京南站至天津某站的直达列车到站前减速阶段的位移大小为
C.北京南站至天津某站的直达列车匀速运动的时间为
D.北京南站至天津某站的直达列车匀速运动的时间为
10.图示为质点和做直线运动的速度—时间()图像,由图可知(  )
A.在时间内,质点的平均速度大于质点的平均速度
B.在时间内,质点通过的位移大于质点通过的位移
C.时刻,质点的加速度大于质点的加速度
D.若时刻、两质点第一次相遇,则时刻、两质点第二次相遇
二、多选题,共5小题
11.一木块自左向右做匀变速直线运动,现用频闪照相机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔均为0.1s,由图可知(  )
A.木块运动的加速度大小为
B.木块运动的加速度大小为
C.在时刻木块的速度大小为2m/s
D.在时刻木块的速度大小为4m/s
12.一辆汽车从甲地开往乙地,由静止开始先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,当速度减为零时刚好到达乙地。从汽车启动开始计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度。下列说法正确的是(  )
时刻(s)
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.0
10.0
速度(m/s)
2.0
4.0
6.0
10.0
10.0
8.0
4.0
A.汽车匀减速直线运动时,加速度大小为1m/s2
B.汽车匀速运动的总时间是3.5s
C.汽车做匀加速运动过程中速度的变化量与匀减速运动过程中速度的变化量相同
D.汽车从开出到停止总共经历的时间为11s
13.总质量为80
kg的跳伞运动员从离地500
m高的直升机上跳下,经过2
s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图像,根据图像可知(g取10
m/s2)
(  )
A.开启降落伞后运动员立即减速
B.开启降落伞后,运动员的加速度先向下后向上
C.在t=1
s时运动员的加速度约为8
m/s2
D.运动员落地时的速度大小约为6m/s
14.两物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀加速直线运动,若它们的初速度大小不同,而加速度大小相同,则在运动过程中(  )
A.两物体速度之差保持不变
B.两物体的速度之比与时间成正比
C.两物体的位移之差与时间成正比
D.两物体的位移之差与时间的平方成正比
15.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
三、填空题,共5小题
16.速度与位移的关系推导:由速度时间关系式v=______,位移时间关系式x=______,得v2-v02=______.
17.速度与位移的关系公式公式:v2-v02=______.
18.在直角坐标系中选时刻t为横轴,选位移x为_____轴,其上的图线就是位移—时间图像,简称_____图像
19.如图所示是一个物体向东运动的速度-时间图像。由图可知在0~10s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做______运动;在10~40s内物体的加速度为__________,物体做________运动;在40~60s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做________运动。
20.一质点作匀变速直线运动,第5s末速度为v,第9s初速度为,则质点在运动过程中的初速度为________;加速度为________。(v为已知量)
四、解答题,共4小题
21.四个质点做直线运动,它们的图像分别如图中甲、乙、丙、丁所示。速度v坐标轴的正值表示质点向东的方向,当时,质点位于A点。请分别说出四个图像中的质点在2s时间内的运动情况。需要说明各段时间质点在向哪个方向运动?速度大小怎样变化?
22.已知某物体v-t图象如图所示。求:
(1)从开始计时到3s末物体的加速度大小;
(2)物体从3s末到6s末物体的位移大小;
(3)物体从6s末到7s末的加速度大小。
23.升降机直线提升重物,重物运动的v-t图像如图所示,取竖直向上为正方向,求:
(1)升降机在0
~
2s、2
~
5s和5
~
8s的时间内分别做什么运动?
(2)0
~
2s与5
~
8s内重物的加速度大小和方向;
(3)重物0
~
8s的位移的大小。
24.ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示,汽车以的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过缴费后,再加速至行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方处减速至,匀速到达中心线后,再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为,求汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间。(即:相等的位移少用的时间)
试卷第1页,共3页
参考答案
1.D
【详解】
研究该运动的逆运动即初速度为零的匀加速直线运动。设斜面长为x,从顶端滑到底端的时间为t,从顶端到斜面中点的时间为t′,则:从C→A的过程中有
从C→B的过程中有
由以上两式代入数据得
故选D。
2.D
【详解】
A.因列车的长度远小于哈尔滨到大连的距离,故研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为质点,A错误;
B.由位移与路程的意义知921公里是指路程,
B错误;
C.由
解得加速度
即加速度大小为5
m/s2,C错误;
D.匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则第4.5
s末列车速度为
由速度—时间公式可得
D正确。
故选D。
3.C
【详解】
A.由图像可知,在8s末,速度为-6m/s,故A错误;
B.0~2s内,加速度大小为
故B错误;
C.由图像可知,6~8s内,物体速度由零向负方向增加到6m/s,即物体做速度方向向西的加速运动,故C正确;
D.10~12s内,物体速度方向为负方向,即向西,且速度值在减小,所以物体做速度方向向西的减速运动,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】
设甲乙开始的运动速度相同,开始甲先匀加速后匀减速直线运动,乙先匀减速后匀加速直线运动,最后两者的速度又相同,可知甲的平均速度大于乙。根据x=vt,知
可知,甲的运动时间最短,所以甲车先经过下一个路标。
故选C。
5.C
【详解】
A.由
Δx=aT2

a=4m/s2
选项A错误;
CD.通过B点的速度
vB==5m/s
vB2=2axOB

xOB=3.125m
所以OA之间的距离为1.125m,选项C正确,D错误;
B.又
xOA=at2

t=0.75s
选项B错误。
故选C。
6.C
【详解】
A.乙车的x-t图像是曲线,但这不是乙车的运动轨迹,乙车做直线运动,A错误;
B.由x-t图可知,两车的运动方向与规定的正方向相反,甲车在前6s内做匀速运动,之后静止,B错误;
C.由于乙车x-t图像的斜率的绝对值逐渐增大,故速度逐渐增大,C正确;
D.在x-t图像中图线的交点表示两车相遇,则甲、乙两车相遇两次,D错误。
故选C。
7.A
【详解】
匀变速直线运动,平均速度等于中间时刻的速度,可得
解得
BCD错误,A正确。
故选A。
8.B
【详解】
A.如果汽车做匀变速运动,2s时刻的速度为3m/s,但汽车做加速度逐渐减小的运动,故2s时刻的速度不是3m/s,故A错误;
B.由图线“面积”表示位移得
故B正确;
CD.当质点的加速度大小等于1m/s2时,如图所示
易知B点纵坐标小于2.5,故CD错误。
故选B。
9.C
【详解】
列车加速的时间
加速过程中的位移
匀速运动的时间
匀加速或匀减速的位移为,列车运动全程的时间为。
故选C。
10.A
【详解】
AB.因为v-t图像的面积等于位移,可知在时间内,质点a通过的位移大于质点b通过的位移,根据
可知,在时间内,质点的平均速度大于质点的平均速度,A正确,B错误;
C.因v-t图像的斜率等于加速度,可知时刻,质点的加速度小于质点的加速度,C错误;
D.因为在时间内,质点通过的位移小于质点通过的位移,则若时刻、两质点第一次相遇,则时刻在质点的前面,没能相遇,D错误。
故选A。
11.AD
【详解】
由题图可知,从时刻开始,相邻的相等时间内的位移大小之比为1∶3∶5∶7,故木块的初速度为0,在时间内,由
可知,木块运动的加速度大小为,由
可知,在时刻木块的速度大小为4m/s。
故选AD。
12.BD
【详解】
A.汽车匀减速直线运动时,加速度大小为
选项A错误;
B.汽车匀加速直线运动时,加速度大小为
匀加速的时间
匀减速时
解得
t=1.5s
即汽车在t=8.5s时刻开始匀减速,则汽车匀速的时间间隔是从t=5s到t=8.5s,共3.5s的时间,选项B正确。
D.汽车减速到停止的时间
汽车从开出到停止总共经历的时间为
T=5s+3.5s+2.5s=11s
选项D正确;
C.汽车做匀加速运动过程中速度的变化量与匀减速运动过程中速度的变化量大小相同,但是方向不同,选项C错误。
故选BD。
13.BCD
【详解】
AB.由图可知,开启降落伞后,运动员先加速再减速,所以加速度先向下后向上,故A错误,B正确;
C.0~2s内可近视看作匀加速运动,由图可知加速度约为8m/s2,故C正确;
D.从14s开始,运动员匀速运动,直到落地,故运动员落地时的速度大小约为6m/s,故D正确。
故选BCD。
14.AC
【详解】
AB.设a、b两个物体的初速度分别为、,加速度为a,由
得两物体的速度之差为
所以速度之差保持不变,两物体的速度之比与时间不成正比故,A正确,B错误;
CD.由公式
可得两物体的位移之差为
两物体的位移之差与时间成正比,故C正确,D错误;
故选AC。
15.AC
【详解】
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

t=1s
若5m/s的速度沿斜面向下,则
-5=10-5t

t=3s
故选AC。
16.v0+at
v0t+
at2
2ax
【详解】

17.2ax
【详解】

18.纵
x-t
【详解】

19.3m/s2
向东
匀加速直线
0
匀速直线
1.5
m/s2
向西
匀减速直线
【详解】
[1]
由题图可知,在0~10s内,物体做加速直线运动,加速度
[2]方向向东。
[3]物体做匀加速直线运动。
[4]在10~40s内,a2=0。
[5]物体做匀速直线运动。
[6]在40~60s内,加速度大小
[7]方向向西。
[8]物体做匀减速直线运动。
20.
【详解】
[1][2]依题意,可得质点加速度为
又因为
代入可得
21.见解析。
【详解】
对于甲,0~1s内物体向西做初速度为1m/s的匀减速直线运动,1s末的速度减为零,加速度为
方向向东,1~2s内物体向东做初速度为零的匀加速直线运动,2s末的速度增到1m/s方向向东,加速度为
方向向东。
对于乙,0
~1s内物体向东做初速度为零的匀加速直线运动,1s末的速度增到1m/s方向向东,加速度为
方向向东;1~2s内物体向东做初速度为1m/s的匀减速直线运动,2s未的速度减为0,加速度为
方向向西。
对于丙,0~1s内物体向东做初速度为1m/s的匀减速直线运动,1s末的速度减为零,加速度为
方向向西;1~2s内物体向东做初速度为零的匀加速直线运动,2s末的速度增到1m/s方向向东,加速度为
方向向东。
对于丁,0~1s内物体向东做初速度为1m/s的匀减速直线运动,1s末的速度减为零,加速度为
方向向西;1~2s内物体向西做初速度为零的匀加速直线运动,2s末的速度增到1m/s方向向西,加速度为
方向向西。
22.(1)1.33m/s2;(2)12m;(3)2m/s2;
【详解】
(1)从开始计时到3s末物体的加速度大小
(2)物体从3s末到6s末物体的位移大小
(3)物体从6s末到7s末的加速度大小
23.(1)匀加速直线运动,匀速直线运动,匀减速直线运动;(2)见解析;(3)27.5m
【详解】
(1)由v-t图像可知0
~
2s内是一条倾斜的直线且速度为正、加速度为正,则物体做匀加速直线运动,2
~
5s内是一条平行于t轴的直线,则物体做匀速直线运动,5
~
8s内是一条倾斜的直线且速度为正、加速度为负,则物体做匀减速直线运动。
(2)由加速度的定义式
a
=
在0
~
2s内、5
~
8s内分别代入数据有
a1
=
2.5m/s2(方向竖直向上),a2
=
-m/s2(方向竖直向下)
(3)v-t图像中图线与坐标轴围成的面积代表物体的位移,而图线围成的面积是一个梯形有
x
=m
=
27.5m
则重物0
~
8s的位移为27.5m。
24.27s
【详解】
减速过程有

加速过程有

总时间为

联立①-③解得
减速过程

加速过程

总路程

联立④-⑥解得
根据题意画出图像:
下方面积为
有题意可知减速过程为
解得
匀速过程
解得
加速过程
解得
所以经过收费站过程所用时间
图像阴影部分面积为
则所用总时间为
车通过ETC通道节约的时间
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页