湖南武冈市展辉学校2020-2021学年高一物理
第二章匀变速直线运动的研究第3节匀变速运直线动的位移与时间的关系课时练习(人教版Word版,含答案)
一、单选题
1.甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位移-时间图像如图所示。在20s内,它们的平均速度和平均速率的大小关系是( )
A.甲的路程最大即平均速度最大
B.乙的路程比甲和丙要小即平均速率最小
C.甲、乙、丙三者的平均速度相等
D.甲、乙、丙三者平均速率相等
2.甲、乙两物体同时由同一位置开始在水平面上向东运动,它们的s﹣t图象如图所示。下列正确的是( )
A.第2s末物体乙开始做匀速直线运动
B.第4s末两物体的运动速度恰好相等
C.前2s内,以物体乙为参照物,物体甲在向东运动
D.前4s内,甲、乙两物体的平均速度大小相等
3.电动玩具车做匀减速直线运动,其加速度大小为2m/s2,那么它从速度为4m/s到停止所需要的时间为( )
A.1s B.2s C.3s D.4s
4.某物体的位移图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.物体运动的时间为8s
B.物体运动的最大路程为80m
C.物体运动的轨迹是抛物线
D.物体做匀速直线运动
5.随着曲靖创建文明城市的成功,驾驶机动车辆行驶到人行横道时必须减速礼让行人。现有一辆小汽车在学校附近路上以v=8m/s的速度匀速行驶,司机发现前方13m处的人行横道上有学生通行,于是马上刹车。假设驾驶员该过程的反应时间为0.3s,汽车刚好在到达人行横道前停下,则下列关于此过程中汽车的v-t图象,可能正确的是( )
A.B.C.D.
6.如图为某一质点运动的速度-时间图像,图线为一段圆弧,下面表述正确的( )
A.质点沿着圆弧轨迹运动
B.质点加速度的大小保持不变
C.质点的速度方向时刻在改变
D.t0时刻质点离开出发点最远
7.汽车在平直的高速公路上以108km/h的速度匀速行驶。前方突遇险情,司机以6m/s2加速度紧急刹车做匀减速运动。从开始刹车经过6s汽车向前滑动的距离为( )
A.90m B.75m C.72m D.60m
8.如图所示,一冰壶以速度v垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是( )
A.t1∶t2∶t3=3∶2∶1 B.t1∶t2∶t3=1∶2∶3
C.t1∶t2∶t3=1∶∶ D.t1∶t2∶t3=()∶(-1)∶1
9.某斜面固定在水平地面上,一小球沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中小球依次经过A、B、C三点,最后恰好能到达最高点D,其中AB=12m,BC=8m,从A点运动到B点,从B点运动到C点两个过程速度变化量都是-2m/s,下列说法正确的是( )
A.小球到达A点速度大小为8m/s B.C、D两点间的距离为4.5m
C.小球到达B点速度大小为10m/s D.小球从C点运动到D点的时间为2s
10.甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动,其速度随时间的变化规律分别如图中a、b所示,图线a是直线,图线b是抛物线,则下列说法正确的是( )
A.t3时刻,甲、乙一定相遇
B.t2-t3时间内某一时刻甲、乙的加速度相等
C.0-t1时间内,甲的平均速度小于乙的平均速度
D.0-t2时间内,甲的加速度不断减小。乙的加速度不断增大
11.汽车A和汽车B(均可视为质点)在平直的公路上沿两平行车道同向行驶,B在前A车在后如图甲所示。以某时刻作为计时起点,此时两车相距。汽车A运动的图象如图乙所示,汽车B运动的图象如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A.在时,两车相距最远,且最远距离为16m
B.B车在内的位移为23m
C.在时,两车相遇
D.若时,A车紧急制动视为匀变速要使A车追不上B车,则A车的加速度大小应大于
12.物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第内与第内的位移之差是,则( )
A.第内的位移为
B.第末的速度为
C.物体在第内的平均速度为
D.物体前内的位移为
二、多选题
13.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为静止的测速仪,为汽车,两者相距时B发出超声波,当B接收到反射回来的超声波信号时,、B相距,已知超声波的速度为,则( )
A.如果匀速直线运动,汽车的向右运动的速度大小为
B.如果匀速直线运动,汽车的向右运动的速度大小为
C.如果发射声波时,由静止开始向右做匀加速直线运动,汽车的加速度大小为
D.如果发射声波时,由静止开始向右做匀加速直线运动,汽车的加速度大小为
14.甲乙两车在同一平直公路上同向运动。零时刻起,甲车从静止出发做匀加速运动,乙做匀速运动,各自的位置随时间的变化情况如图,两条图线相切于,其中。则( )
A.在0到这段时间内,甲车位移等于乙车位移
B.在时刻,甲车的瞬时速度大小是
C.在时刻,甲车的瞬时速度大小是
D.在到时间内,甲车的平均速度大小是
15.一个质点做初速度不为零的匀加速直线运动,关于质点运动的位移x、位移与时间的比值、速度v、速度平方随、t、x变化的图像,其中正确的是( )
A.B.C.D.
16.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=3t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1s内的位移是4m
B.前2s内的平均速度是4m/s
C.任意相邻的1s内位移差都是1m
D.任意1s内的速度增量都是2m/s
三、填空题
17.一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为:(m),则物体的初速度为___________,物体的加速度为___________,___________秒末物体的速度为零。
18.一质点从A点由静止开始以加速度a运动,到达B点的速度是v,又以2a的加速度运动,到达C点的速度为2v,则xAB∶xBC等于________
四、解答题
19.“跳楼机”以惊险刺激深受年轻人的欢迎,它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面一定高处,然后让座舱自由落下。某次游戏时,升降机向上经历匀加速、匀速和匀减速三个阶段,运行的最大速度为6 m/s,向上加速和减速时的加速度大小均为。假设升降机从静止开始运动,到达90m高处时速度为零。求升降机将娱乐器械由地面提升到最高处所用的时间。
20.如图所示,一质点在水平方向上运动,开始时质点静止于坐标原点O,而后以加速度开始向右做匀加速直线运动,到达O点右侧与O点相距的A点,则:
(1)质点从O点到达A点需要多长时间;
(2)若质点运动到离A点的位置时突然开始匀减遠运动,到达A点时减速为0。已知质点没有往返运动,则质点做减速运动的加速度多大。
参考答案
1.C
【详解】
由图可知,三物体最终位移相等,用时相等,故平均速度相等;但由于甲物体有反向运动过程,故甲物体的路程要大,故甲物体的平均速率最大;而乙丙均只有单向运动,路程相等,故平均速率相等;故ABD错误;C正确。
故选C。
2.D
【详解】
A.在s-t图象中,斜率表示速度,因此在第2s末物体乙开始停止运动,速度变为零,A错误;
B.甲一直做匀速运动,第4s末两物体相遇,但两者运动速度不相等,B错误;
C.前2s内,乙的速度为4m/s,甲的速度为2m/s,以物体乙为参照物,物体甲在向西运动,C错误;
D.前4s内,甲、乙两物体位移相等,因此平均速度大小相等,D正确。
故选D。
3.B
【详解】
根据
v=v0+at
可知
故选B。
4.A
【详解】
A.由图象可知,物体运动的时间为8s,A正确;
B.由于物体往复运动,因此物体运动的最大路程为160m,B错误;
C.物体运动的轨迹是一条直线,C错误;
D.在图象中,斜率表示速度,可知物体做变速直线运动,D错误。
故选A。
5.C
【详解】
A.根据图象与时间轴所围的面积表示位移,可知,该图表示汽车在0~3s内通过的位移
故A错误。
B.在司机反应时间内,汽车做匀速直线运动,该图象没有画出汽车匀速运动的速度图象,与题意不符,故B错误。
C.根据图象与时间轴所围的面积表示位移,可知,该图表示汽车在0~3s内通过的位移
则汽车的位移可能为13m,故C正确。
D.同理该选项中的位移大于13.2m,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】
A.v-t图像表直线运动,A错误;
B.v-t图像的斜率表加速度,所以加速度先减小后反向增大,B错误;
C.图线一直处于x轴上方,速度方向一直为正,C错误;
D.v-t图像与坐标轴围成的面积表质点位移,质点位移一直增大,在t0时刻距出发点最远,D正确。
故选D。
7.B
【详解】
由于
刹车时间为
从开始刹车经过6s汽车向前滑动的距离为5s的位移,有
所以B正确;ACD错误;
故选B。
8.D
【详解】
因为刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,可采取逆向思维,冰壶从静止开始从1区域加速运动,到刚穿过3时末速度为
刚穿过1区域时
则穿过1时所用时间
刚穿过2区域时
则穿过2时所用时间
刚穿过3区域时
则穿过3时所用时间
则刚要穿过1区域,2区域,3区域所用时间之比为
穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是
;
正向看,则冰壶依次穿过每个矩形区域所用的时间之比
故选D。
9.B
【详解】
AB.由题目中的从A点运动到B点,从B点运动到C点两个过程速度变化量都是-2m/s可知,AB和BC段的时间相同,由
可得
T=2s a=1m/s2
由公式
可得
解得
由公式
得AD之间的距离为LAD=24.5m,CD的距离为LCD=4.5m选项A错误,B正确;
C.小球到达B点速度大小为
选项C错误;
D.在AD之间运动的时间为
所以CD之间所用的时间为3s,D错误。
故选B。
10.B
【详解】
A.由于题中没有说明初始位置是否相同,所以t3时刻,甲、乙可能相遇,也可能不相遇,A错误;
B.t2~t3时间内,在图线b上可以画出一条切线与图线a平行,根据速度-时间图像切线的斜率表示加速度可知,某一时刻两者的加速度会相等,B正确;
C.根据速度-时间图像与横轴围成的面积表示位移,可知,0~t1时间内,甲的位移大于乙的位移,由
知,甲的平均速度大于乙的平均速度,C错误;
D.0~t2时间内,甲的加速度恒定,乙的加速度不断减小,D错误。
故选B。
11.D
【详解】
12.C
【详解】
A.根据匀变速运动规律
代入数可得
第内的位移为
所以A错误;
B.第末的速度为
所以B错误;
C.第末的速度为
物体在第内的平均速度为
所以C正确;
D.物体前内的位移为
所以D错误;
故选C。
13.AD
【详解】
AB.如果A匀速直线运动,汽车的向右运动的速度大小为v,从B发出超声波,到B接收到反射回来的超声波信号时间为t,则A运动的位移
超声波运动的路程
则
解得
,
故A正确,B错误。
CD.如果发射声波时, 由静止开始向右做匀加速直线运动,设汽车的加速度为a,从B发出超声波,到B接收到反射回来的超声波信号时间为t,A运动的位移
超声波来回的时间为t,则单程的时间为,则
根据初速度为零的匀加速直线运动,连续相邻相等时间内的位移比为1:3,得超声波追上A车时,A车前进了
超声波追上汽车的位移
则
解得
解得汽车的加速度大小为
故D正确,C错误。
故选AD。
14.CD
【详解】
15.BCD
【详解】
A.根据匀变速直线运动规律可知,位移
则可知x-t2图像不为直线,A错误;
B.由位移公式
可得
所以图像为不过原点的斜线,B正确;
C.由
可知,v-t图像为不过原点的斜线,C正确;
D.由速度和位移关系可知
可得
故v2-x图像为不过原点的斜线,D正确。
故选BCD。
16.AD
【详解】
A.由质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=3t+t2可知,第1s内的位移是
故A正确;
B.前2s内的位移为
前2s内的平均速度是
故B错误;
C.由位移x与时间t的关系为x=3t+t2可求得加速度为
任意相邻的1s内位移差都是
故C错误;
D.任意1s内的速度增量都是
故D正确。
故选AD。
17.24 12
【详解】
[1][2]物体做匀变速直线运动,故其位移—时间关系为
对比
可知
[3]当物体速度为0时,由匀变速直线运动速度—时间公式
有
解得
18.
【详解】
根据匀变速直线运动速度与位移关系,可知从A点到达B点,有
解得
从B点到达C点,有
解得
则
19.19s
【详解】
设升降机加速阶段,所需时间为,位移大小为,根据公式
可得
减速阶段与加速阶段相同,所以匀速阶段通过的位移为
匀速阶段所需时间为
总时间为
20.(1)2s;(2)
【详解】
(1)由公式
代入数据解得质点从O点到达A点的时间
(2)由位移速度公式
代入数据得质点运动到离A点的位置时的速度
由公式
解得