2.2匀变速直线运动速度与时间的关系 课时作业（word版含解析）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
2.2匀变速直线运动速度与时间的关系
课时作业（解析版）
1．一匀变速直线运动的物体，设全程的平均速度为V1，运动中间时刻的速度为V2，经过全程位移中点的速度为V3，则下列关系正确的是（
）
A．V1＞V2＞V3
B．V1＜V2=V3
C．V1=V2＜V3
D．V1＞V2＞V3
2．物体作匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，那么(
)
A．任意1秒时间内，物体的末速度一定等于初速度的2倍
B．第n秒内物体的末速度一定比初速度大2m/s
C．第5s的初速度一定比第4s的末速度大2m/s
D．第5s的初速度一定比第4s的初速度大2m
/
s
3．一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是6m/s，10s末时的速度大小是（　　）
A．22m/s
B．26m/s
C．19m/s
D．48m/s
4．绿色出行是相对环保的出行方式，绿色出行通过碳减排和碳中和实现环境资源的可持续利用和交通的可持续发展。若某环保车正以大小为2m/s2的加速度做匀加速直线运动，则
A．环保车的末速度一定比初速度大2m/s
B．环保车第2s末的速度比第1s初的速度大3m/s
C．环保车的末速度大小一定是初速度大小的2倍
D．环保车第3s初的速度比第2s初的速度大2m/s
5．某质点运动的图像如图所示,则该质点做
A．来回往复运动
B．匀速直线运动
C．朝某一方向的直线运动
D．不能确定
6．甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲、乙两车的速度v随时间t的变化如图所示。已知t1时刻甲、乙两车恰好并排行驶，下列说法正确的是（　　）
A．在t1时刻两车加速度相等
B．在t1到t2时间内，两车的平均速度相等
C．在t1到t2时间内，两车之间的距离先增大再减小
D．在t1到t2时间内的某个时刻，两车的加速度相等
7．射击时，子弹在枪筒中的运动可以看作匀加速直线运动．已知子弹的初速度为零，加速度为a=5×105m／s2，在枪筒内运动的位移为x=0.64m．根据以上条件，不能求出的物理量是
A．子弹射出枪口时的速度
B．子弹射出枪口时的动能
C．子弹在枪筒内运动的平均速度
D．子弹在枪筒内运动的时间
8．2019年03月10日，我国的“中星6C”通信卫星在西昌卫星发射中心通过长征三号乙运载火箭发射成功。假若某段时间内火箭速度的变化规律为v=（8t＋16）m/s，由此可知这段时间内（　　）
A．火箭的初速度为8m/s
B．火箭的加速度为16m/s2
C．在3s末，火箭的瞬时速度为40m/s
D．火箭做匀加速直线运动
9．某同学在开展研究性学习的过程中，利用速度传感器研究某一物体以初速度1
m/s做直线运动的速度v随时间t变化的规律，并在计算机上得到了前4
s内物体速度随时间变化的关系图象，如图所示．则下列说法正确的是(
)
A．物体在1
s末速度方向改变
B．物体在3
s末加速度方向改变
C．前4
s内物体的最大位移出现在第3
s末，大小为3.5
m
D．前4
s内物体在第二个2
s的位移为零
10．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
11．2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将北斗三号最后一颗卫星发射升空。假若某段时间内火箭速度的变化规律为v=（20t+4）m/s，由此可知这段时间内（　　）
A．火箭的初速度为2m/s
B．火箭的加速度为4m/s2
C．在3s末，火箭的瞬时速度为64m/s
D．火箭做匀加速直线运动
12．一物体做匀加速直线运动，已知加速度为，则在任意内（　　）
A．物体的末速度一定等于初速度的2倍
B．物体的末速度一定比初速度大
C．物体的初速度比前末的速度大
D．物体的初速度比前内的初速度大
13．一物体做匀加速直线运动，初速度v0=1m/s，加速度a=2m/s2，求：
（1）第3秒末物体的速度；
（2）前3秒内物体的位移；
（3）第2秒内的位移．
14．一滑块自静止开始，从斜面顶端匀加速下滑（斜面足够长），第5s末的速度是8m/s，试求：
（1）第3s末的速度大小；
（2）运动后6s内的位移大小．
15．汽车以20m/s的速度做匀速运动，刹车后的加速度大小为5m/s2。求：
(1)刹车后经过多长时间停下来；
(2)刹车后6s末汽车的速度。
16．一个质点从静止开始做匀加速直线运动，经过一段时间后立即改做匀减速直线运动直至停止．从质点开始运动记时，质点在某些时刻的瞬时速度值如下表所示，求
时刻（s）
0
1
2
3
…
…
…
8
9
10
…
…
v（m/s）
0
2
4
6
…
…
…
13
9
5
…
…
（1）质点做匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度的大小
（2）质点做匀减速直线运动的时间
参考答案
1．C
【解析】
解：初速度为v0的匀变速运动的v﹣t图象如下，由于图线与坐标轴围成的面积可表示为物体运动的位移，
由图象可得：当时间为时，对应的物体速度为v2，此时间内物体运动的位移即图线和坐标轴围成的面积要小于，当物体运动位移为时，对应的物体速度为v3，有图象明显看出，v2＜v3，
根据匀变速运动规律得它运动全程的平均速度等于中间时刻的速度，即v1=v2．故B正确，A、C、D错误．
故选C．
【点评】选择好的方法可以事半功倍，头脑中要时刻想着图象法解决问题，其优点是形象直观．可以利用图象法推导一下匀加速运动的这两个速度之间的关系是怎样的．
2．D
【分析】
根据加速度的定义：加速度等于单位时间内速度的变化量，即数值等于任意1s内速度的增量，而不是倍数关系；
【详解】
A、加速度为2m/s2，物体的末速度不一定等于初速度的2倍，故A错误；
B、根据速度与时间的公式可以知道，第n秒末速度为：，即：，故选项B错误；
C、第5s初与第4s末是同一时刻，速度应相同，故C错误；
D、第5s初即第4s末，则第5s的初速度一定比第4s的初速度大2m/s，故D正确．
【点睛】
本题考查对加速度含义的理解能力，加速度表示物体速度变化的快慢，在数值上等于单位时间内速度的变化量．
3．B
【详解】
由速度公式可得，快艇在10s末的速度为
v=v0+at=（6+2×10）m/s=26m/s
选项B正确，ACD错误。
故选B。
4．D
【详解】
ABC．比较初末速度的大小关系，必须明确哪一段时间的初末速度，环保车的末速度一定比初速度大2m/s是错误；环保车的末速度大小一定是初速度大小的2倍是错误的；环保车正以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，单位时间内速度增加2m/s，第1s初到第2s末的时间间隔是2s，则第2s末的速度比第1s初的速度大4m/s，故ABC错误；
D．第2s初到第3s初的时间间隔是1s，环保车正以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，环保车第3s初的速度比第2s初的速度大2m/s，故D正确。
5．C
【详解】
由图可以知道，速度方向不变，而大小时大时小.而图象的走向不断变化，所以加速度的方向在改变，因此不可能匀变速直线运动.
A．描述与分析不符，故A错误.
B．描述与分析不符，故B错误.
C．描述与分析相符，故C正确.
D．描述与分析不符，故D错误
6．D
【详解】
A.v-t图象斜率表示两车加速度，知t1时刻乙车加速度大于甲车加速度，A错误；
B.由两图线与坐标轴围成的面积表示位移大小可知，在t1到t2时间内，乙车的位移要大，平均速度乙车大，B错误；
C.在t1到t2时间内，两车之间的距离一直在增大，C错误；
D.在t1到t2时间内，两图线有斜率相等的某个时刻，该时刻两车加速度相等，D正确；
故选D。
7．B
【详解】
已知初速度为零,加速度为
,在枪筒内运动的位移为
,根据
可以求子弹出枪口的速度,故A不符合题意；由于不知道子弹的质量，所以无法求得子弹出枪口的动能，故B符合题意；由
可以求得在枪筒内的时间,由
可以求得子弹在枪筒内的平均速度,故CD不符合题意．
8．CD
【详解】
D．由速度的表达式可知，在这段时间内，火箭的速度均匀增大，故火箭做匀加速直线运动，D正确；
AB．由匀变速直线运动的速度与时间的关系式
v=v0＋at
知，这段时间内火箭的初速度
v0=16m/s
加速度
a=8m/s2
A、B错误；
C．将时间t=3s代入得
v3=40m/s
C正确。
故选CD。
9．CD
【详解】
AB.由图可知，0-1s内物体沿正方向做加速运动，1-3s沿正方向做匀减速运动，在3-4s内反向做匀加速度运动，故1s末速度方向未改变，图线的斜率表示加速度，可知1s末加速度方向改变，3s末加速度方向不变，故AB错误；
C.在第3s末物体的速度为0，位移最大，即为m，故C正确；
D.根据图象的“面积”大小等于位移，图象在时间轴上方位移为正，图象在时间下方位移为负，知前4s内物体在第二个2s即2-4s内的位移为零，故D正确。
10．AC
【详解】
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。
11．CD
【详解】
AB．根据
v=（20t+4）m/s
结合
v=v0+at
可知，火箭的初速度为v0=4m/s，加速度a=20m/s2，选项AB错误；
C．在3s末，火箭的瞬时速度为
v=20×3+4=64m/s
选项C正确；
D．火箭的加速度为20m/s2，与初速度方向相同，则火箭做匀加速运动，选项D正确。
故选CD。
12．BD
【详解】
AB．根据速度公式得
A错误，B正确；
C．物体在任意内的初时刻与前末时刻为同一时刻，所以速度相等。C错误；
D．物体在任意内的初速度与前的初速度时间相差1s，则速度相差。D正确。
故选BD。
13．（1）7m/s（2）12m（3）4m
【详解】
（1）物体在第3s末物体的速度为：v=v0+at=1+2×3m/s=7m/s．
（2）前3s内物体的位移为：x＝v0t+at2＝1×3+×2×9m＝12m．
（3）第2s内的位移为：
x2＝(v0t2+at22) (v0t1+at12)=(1×2+×2×4) (1×1+×2×1)=4m．
14．（1）4.8m/s；（2）28.8m；
【详解】
（1）由题意可知，滑块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度：；
3s末速度大小：v3=at3=1.6×3=4.8m/s；
（2）运动6s内的位移大小：x=at62=×1.6×62=28.8m；
15．(1)4s；(2)0
【详解】
(1)设刹车后经过时间t停下来，则有
(2)由于汽车刹车后经4s停下来，故刹车后6s末汽车的速度仍然为零。
16．（1）
（2）
【解析】
试题分析：（1）质点匀加速直线运动的加速度大小．
匀减速直线运动的加速度大小．
（2）设末速度最大，有：，代入数据解得．
最大速度．
则质点匀减速运动的时间．
考点：匀变速直线运动
【名师点睛】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出质点匀加速和匀减速运动的加速度大小．根据速度时间公式求出最大速度，结合速度时间公式求出匀减速运动的时间；解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式，并能灵活运用，对于第二问，关键通过速度时间公式求出最大速度．