匀变速直线运动速度与时间的关系专项练习
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)
下列说法,正确的有
A. 物体在一条直线上运动,若在相等的时间里通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B. 加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C. 匀变速直线运动是速度和位移随时间均匀变化的直线运动
D. 匀变速直线运动的加速度是一个恒量
一辆汽车以的速度在平直的公路上行驶,看到前面有一障碍物时以加速度紧急刹车,则小车在开始刹车后内的位移是
A. B. C. D.
某物体沿一直线运动,其图像如图所示,则以下描述正确的是
A. 第内和第内物体的速度方向相反
B. 第内和第内物体的加速度方向相同
C. 第末物体的速度和加速度都为零
D. 第内物体的速度方向和加速度方向相同
如下图所示是某物体沿直线运动的位移时间图象,它是一条抛物线.由图象判断物体的运动情况是
A. 物体做匀减速运动
B. 物体的加速度是
C. 物体的初速度为
D. 物体秒末速度为
滑块以一定的初速度从底端冲上足够长的光滑斜面,滑行到最高点的时间为,位移为;现在距底端处放一弹性挡板如图中用虚线表示,滑块仍以相同初速度从底端出发,已知滑块与挡板相碰后可原速反弹,碰撞时间可以忽略不计,则滑块从出发至返回底端的时间为
A. B. C. D.
一物体可视为质点从图中点做初速度为零的匀加速直线运动,依次经过图中的,,三点,已知经过,,三段所用时间之比为,则
A. 经过,,三点的速度之比为
B. 经过,,三段的位移之比为
C. 经过,,三段的位移之比为
D. 经过,,三段的平均速度之比为
一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,由于前方出现险情,司机采取紧急刹车,刹车后汽车的位移与时间关系为的单位为,的单位为则下列说法中正确的是
A. 汽车刹车的加速度大小为
B. 刹车的最初内汽车的平均速度为
C. 第内的位移为
D. 刹车内的位移为
质点沿轴做直线运动的位置坐标与时间的关系为各物理量均采用国际单位制单位,则该质点
A. 第内的位移大小是 B. 前内的平均速度是
C. 末质点位于的位置 D. 末质点位于坐标原点处
二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)
关于匀变速直线运动的下列说法正确的是:
A. 匀变速直线运动是加速度大小和方向恒定不变的直线运动
B. 匀加速直线运动是加速度不断增加的直线运动
C. 匀变速直线运动是位移随时间均匀变化的直线运动
D. 匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的直线运动
物体做匀加速直线运动,已知第末的速度为,第末的速度为,则下列结论中正确的是
A. 物体的初速度为
B. 前内的平均速度为
C. 任何内物体速度的变化都为
D. 第 内物体的位移为
、两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图像如图所示,下列说法正确的是
A. 、加速时,物体的加速度大于物体的加速度
B. 前内、两物体的距离逐渐增大,时、两物体相距最远
C. 时,物体在物体的前方
D. 时,、两物体速度相等,、两物体相距最远且最远距离为
甲、乙两车从开始由同一位置出发,在同一平直道路上行驶,它们运动的图像如图所示,已知甲车从由静止开始做匀加速直线运动,则下列说法中正确的是
A. 时,甲车的速度为
B. 时,甲、乙两车速度相等
C. 时,在甲车追上乙车前,两车相距最远
D. 乙车以的加速度做匀变速直线运动
三、填空题(本大题共1小题,共4.0分)
一辆电动汽车,在公路上由静止开始做匀加速直线运动,经过,速度达到。此过程中汽车的加速度大小为_________,位移大小为__________。
四、实验题(本大题共1小题,共9.0分)
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打个点取一个记数点,但第个记数点没有画出。由图数据可求得: 计 算 结 果 保 留 两 位 小 数 。
该物体的加速度为______。
第个记数点与第个记数点的距离约为________。
打第个计数点时该物体的速度为________。
五、计算题(本大题共3小题,共30.0分)
某质点做直线运动的图像如图所示,通过图像回答下列问题:
物体在内,内加速度各是多大?
第末物体的速度多大?
物体内的位移多大?
一辆公共汽车由静止出发做匀加速直线运动,加速度大小为,后改做匀速直线运动,快到下一站时关闭发动机做匀减速直线运动,再经过停止,求:
汽车匀速行驶时的速度;
汽车关闭发动机后的加速度;
汽车在匀速行驶的过程中突遇紧急情况,需要停车,若其刹车的加速度大小为,那么刹车后和的速度各为多少?
一辆小轿车在水平路面上做匀加速直线运动,车的加速度,某时刻时小轿车的速度。求:
从此时刻开始,时小轿车速度的大小;
在这内小轿车通过的位移大小
从时刻开始,小轿车通过位移时速度的大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
匀变速运动是加速度恒定的运动,单位时间内速度变化量相等。
本题主要考查了匀变速度运动的特点即加速度恒定的运动;抓住加速度的特点即可,属于基础题。
【解答】
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间里通过的位移相等,则物体的运动就是匀速直线运动,故A错误;
B.匀变速运动为加速度大小和方向都不变的运动,加速度是一个恒量,故B错误,D正确;
C.匀变速直线运动是单位时间内速度变化量相等的运动,根据可知,位移不是随时间均匀变化,故C错误。
故选D。
2.【答案】
【解析】
【分析】
刹车问题一定要注意求出刹车的时间,根据匀变速直线运动的公式列式即可求解位移。
本题主要考查刹车问题,解题时要注意判断在题中时间内汽车是否减速到零。
【解答】
取初速度方向为正方向,则,,根据速度时间关系可知,汽车做匀减速运动的时间为:,故刹车后内的位移实为刹车后匀减速运动内的位移,此时速度已经减速到零,所以位移为:,故A正确,故BCD错误。
故选A。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查基本读图能力,由速度图象直接读出速度的方向、加速度的方向,并能分析物体的运动情况。
根据速度的正负,分析速度的方向关系。根据图象的斜率正负分析加速度的方向关系。根据斜率的大小分析加速度大小的变化。
【解答】
A、第内和第内的速度都为正值,速度方向相同.故A错误.
B、第内和第内图线的斜率互为相反数,则加速度的方向相反.故B错误.
C、第末物体的速度为零,因为图线的斜率不为零,则加速度不为零.故C错误.
D、第内速度为负值,图线的斜率为负值,则速度方向与加速度的方向相同.故D正确.
故选:.
4.【答案】
【解析】
【分析】
此题的关键是掌握数学抛物线的一般方程,采用比对的方法得初速度和加速度,要注意理解位移时间图象上点和斜率的物理意义。
据题位移时间图象是一条抛物线,根据数学知识求得抛物线方程,与匀变速直线运动的位移时间公式对比,得到加速度和初速度,从而判断其运动性质,由速度时间公式求解末的速度。
【解答】
设抛物线方程为
由图知:当时,代入得:
当时,代入得:
由解得:,
则得抛物线方程为,与匀变速直线运动的位移时间公式
对比可得:物体的初速度为,物体的加速度是:。
由于图象的切线斜率表示速度,斜率增大,速度增大,而加速度一定,说明物体做匀加速运动。
物体秒末速度为:。故D正确,ABC错误。
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查匀变速直线运动的规律。根据匀变速位移速度关系式,求出滑块到达挡板时的速度与初速度的关系,再根据速度时间关系式,进行解答。
【解答】设滑块向上运动的过程中的加速度为,到达挡板的速度为,
则,
,
可得,
又,,
联立可得:,
由于是光滑的斜面,则滑块向下滑动的加速度与向上滑动的加速度大小是相等的,滑块与挡板相碰后可原速反弹,则滑块从挡板相碰到返回出发点的时间也是,所以滑块从出发至返回底端的时间为,故B正确,ACD错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运动的规律得出速度、位移和时间的表达式,再代入数据求出比例。
本题考查初速度为零的匀加速直线运动的规律的应用,关键是熟练运用公式,注意过程选取,本题也可以直接运用初速度为的比例规律。
【解答】
A.根据速度公式,得,,,得:,故A错误;
根据位移公式,得,,,得:,故BC错误;
D.根据平均速度公式,得,,,得,故D正确。
7.【答案】
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运动的位移时间关系,对比求得汽车刹车时的初速度和加速度,再根据匀变速直线运动的规律求解即可。
掌握匀变速直线运动的位移时间关系是正确解题的关键,注意刹车停时要注意汽车停车的时间。
【解答】
由匀变速直线运动的位移时间关系,由汽车刹车后的位移满足可知,
汽车刹车时的初速度为,加速度为所以:
A.汽车刹车的加速度为,故A错误;
B.刹车后末的速度,所以内的平均速度,故B错误;
汽车停车时间
所以汽车刹车后第内的位移等于刹车总位移减去内的位移,
即:
所以C正确,D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】
【分析】
根据位置坐标与时间的关系式得出得出初始时刻和末的位置坐标,从而得出第内的位移,结合末位置坐标和初始时刻的位置坐标求出前内的位移,从而求出平均速度.根据表达式得出初速度和加速度,从而确定其运动规律。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式,并能灵活运用,知道题干中表达式是位置坐标与时间的表达式,不是位移的表达式
【解答】
A.第内的位移,故A错误;
第末的位置坐标,则前内的位移为:,则前内的平均速度,故B错误,C正确;
D.末质点位于坐标位置,末质点并不位于坐标原点处,故D错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了匀变速直线运动,本题关键要掌握匀变速直线运动的特点,基础题。
匀变速直线运动特点是:加速度恒定不变,根据可知速度随时间均匀变化,根据可知位移与时间的关系。
【解答】
匀变速直线运动的特点:加速度恒定不变,根据可知速度随时间均匀变化,根据可知位移并没有随时间均匀变化,故AD正确,BC错误。
故选AD。
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度大小,再根据速度时间公式求出物体的初速度大小,根据平均速度的公式求出第内的平均速度。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式等,并能灵活运用。
【解答】
A.规定初速度方向为正方向,根据加速度定义式得物体的加速度为:,根据得:,故A错误;
B.由平均速度的推论公式可得前两秒的平均速度为:,或由平均速度等于中间时刻的速度,所以前两秒的平均速度等于第秒末的速度,故B正确;
C.加速度为,知任何内速度的变化为,故C正确;
D.由位移公式可求得第秒内的位移为:,故D错误。
故选BC。
11.【答案】
【解析】
【分析】
速度时间图象的斜率大小表示加速度的大小,“面积”表示位移,根据斜率判断加速度的大小,根据位移大小判断两物体位置关系,分析两物体速度关系,确定它们之间距离的变化情况,分析何时相距最远;
本题考查识别和理解速度图象的能力.根据速度图象的斜率、“面积”等来分析物体的运动情况,是应具备的能力。
【解答】
解:、加速时,图线的斜率小于图线的斜率,物体的加速度小于物体的加速度,故A错误;
B.在内,做匀加速直线运动,静止,在的前方,两者距离逐渐增大;在内,做匀速直线运动、做匀加速直线运动,的速度大于的速度,两者距离继续逐渐增大;时距离不是最大,故B错误;
C.由图读出时,的位移大于的位移,两者又是从同一位置出发的,则物体在物体的前方,故C正确;
D.在内,做匀加速直线运动,静止,在的前方,两者距离逐渐增大;在内,做匀速直线运动、做匀加速直线运动,的速度大于的速度,两者距离继续逐渐增大;内,在的前方,的速度小于的速度,两者距离逐渐减小.则在时两者相距最远,且相距为,故B错误,D正确。
故选CD。
12.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键是知道图象的斜率大小等于速度大小,斜率的方向表示速度的正负,图象的交点表示相遇。
图象的斜率表示速度,乙车做匀速直线运动,根据斜率求出车的速度。甲车做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移时间公式求出其加速度,根据速度时间公式求出瞬时速度。当两图象相交时两车相遇,速度相等时相距最远。
【解答】
甲车做匀加速直线运动,时,根据,得,速度为;由图知乙车做匀速直线运动,,故A正确,BD错误。
C.时,,甲车做初速度为零的匀加速运动,乙车做匀速直线运动,当两车的速度相等时相距最远,故C正确。
故选:。
13.【答案】;。
【解析】略
14.【答案】;;。
【解析】
【分析】
本题考查探究小车速度随时间变化的规律实验。关键是对于纸带的问题,我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律,提高应用基本规律解答实验问题的能力。
纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。
【解答】
打个点所取的计数点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为
根据运动学公式得:得
所以:
第个计数点与第个计数点的距离
打第个点时的瞬时速度等于打、之间的平均速度,因此有:
所以打第三个点的速度为:
故答案为:;;。
15.【答案】解:由速度图象可知,内物体以的速度做匀速运动,
内加速度是:,
内加速度是:,
根据匀变速直线运动速度时间公式得:
速度时间图象与坐标轴围成面积代表位移,则物体内的位移为:
答:物体在内加速度大小是;内加速度大小是,向负方向;
第末物体的速度为;
物体内的位移为。
【解析】在速度时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;切线代表该位置的加速度,向右上方倾斜,加速度为正,向右下方倾斜加速度为负;图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负。
本题是为速度--时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义。
16.【答案】解:匀速运动的速度为匀加速直线运动的末速度,
。
关闭发动机后,汽车做初速度为、末速度为的匀减速直线运动,则加速度,负号表示汽车加速度方向与运动方向相反。
中途紧急刹车,设汽车停止所需的时间为,则
,则刹车时的速度
,此时汽车已停止,其速度
答:汽车匀速行驶时的速度为;
汽车关闭发动机后的加速度为,负号表示汽车加速度方向与运动方向相反;
汽车刹车后的速度为,的速度为。
【解析】本题考查匀变速直线运动的基本公式的应用。在分析刹车问题一定要先判断车的运动时间,然后判断汽车在题目的要求时间内有没有停止运动。此题是易错题,很容易把题目中要求的时间当成实际运动的时间。
由得到汽车匀速行驶时的速度;
根据加速度的定义得到汽车关闭发动机后的加速度;
先判断汽车刹车所用的时间,然后得到刹车后和的速度各为多少。
17.【答案】解:由得:
由,可得
由可得
【解析】本题主要考查匀变速直线运动基本公式的运用,要牢记速度与加速度、位移与时间之间的公式即可解答。
由即可求解;
由即可求解;
由即可求解。
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