2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 同步练习-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word含答案)

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名称 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 同步练习-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-20 07:09:24

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文档简介

第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、单选题(共7题,每题5分,共35分)
1.质点由静止开始做直线运动,加速度与时间关系如图所示,t2=2t1,则(  )
A.质点一直沿正向运动
B.质点在某个位置附近来回运动
C.在0~t2时间段内,质点在t1时刻的速度最小
D.在0~t2时间段内,质点在t2时刻的速度最大
2.为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成是匀加速直线运动),某人拍摄一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示,如果拍摄时每隔2s曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那么这辆轿车的加速度为( )
A. B. C. D.
3.如图所示的运动图象中,不能表示物体做匀变速直线运动的是
A.
B.
C.
D.
4.做匀加速直线运动的质点在第一个7s内的平均速度比它在第一个3s内的平均速度大6m/s,则质点的加速度大小为(  )m/s2
A.1 B.2 C.3 D.4
5.甲乙两货车在平直公路上从同一位置同向行驶,两车的v-t图象如图所示,则在0~4s时间内( )
A.甲车做曲线运动
B.乙车一直在甲车的后方
C.甲车的平均速度小于6m/s
D.乙车位移的大小为8m
6.如图所示,一物块从光滑斜面的顶端,由静止开始匀加速下滑,若物体下滑到斜面长的一半时的速度大小为5 m/s,则当物体下滑到斜面底端时的大小速度为(  )
A.10 m/s B. m/s C. m/s D.20 m/s
7.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,从打下的若干条纸带中选出了如图所示的一条,打点计时器的电源频率为50Hz,点B、C、D到A点的距离分别为2cm、5cm、9cm(每两点间还有4个点没有画出来),则(  )
A.该匀变速直线运动的加速度为4m/s2
B.该匀变速直线运动的加速度为1m/s2
C.该匀变速直线运动是减速直线运动
D.纸带上B点对应的瞬时速度为0.7m/s
二、多选题(共5题,每题5分,共25分)
8.做匀加速直线运动的质点,在第5 s末的速度为8 m/s,则
A.前10 s内位移一定是80 m
B.前10 s内位移不一定是80 m
C.加速度一定是1.6 m/s2
D.第10秒末速度可能为16 m/s
9.如图所示,图为甲、乙两质点的v﹣t图像,是在同一直线上运动的物体丙、丁的位移图像。下列说法中正确是(  )
A.质点甲、乙的速度大小相等,方向相反
B.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大
C.丙的出发点在丁前面S0处
D.丙的运动速率大于丁的运动速率
10.某汽车刹车后直至停止的位移—速度关系满足,其中x与v的单位分别是m和m/s。下列判断正确的是(  )
A.汽车刹车时的初速度为9m/s
B.加速度大小为4m/s2
C.汽车刹车后第7s初的速度大小为3m/s
D.汽车刹车后第5s内的位移为0.25m
11.出租车离乘客10m远处正以10的速度匀速向前行驶,乘客立即示意司机停车并以5的速度匀速追赶,司机看到信号经1.5s反应时间后,立即刹车,加速度大小为2。则下列说法错误的是(  )
A.从司机看到信号到出租车速度减到零所用时间为5s
B.从司机看到信号到出租车速度减到零出租车的总位移为25m
C.出租车停止时,乘客还没有追上
D.乘客追上出租车的总时间为11.5s
12.一质点沿x轴运动,其位置x随时间t变化的规律为:,t的单位为下列关于该质点运动的说法正确的是  
A.该质点的加速度大小为
B.时该质点速度为零
C.内该质点的平均速度大小为
D.物体处于处时其速度大小为0
三、解答题(共4题,每题10分,共40分)
13.如图所示,滑雪运动员从O点由静止开始沿斜面做匀加速直线运动,先后经过P、M、N三点,已知m,m,且运动员经过PM、MN两段的时间相等均为2s,求:
(1)运动员沿斜面下滑时的加速度的大小;
(2)运动员经过M点的速度大小;
(2)OP间的距离。
14.在娱乐节目《幸运向前冲》中,有一个关口是跑步跨栏机,它的设置是让观众通过一段平台,再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏,冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装置(如图),平台长,跑步机皮带长,跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动),跨栏到平台末端的距离,且皮带以的恒定速率转动,一位挑战者在平台起点从静止开始以的加度通过平台冲上跑步机,之后以的加速度在跑步机上往前冲,在跨栏时不慎跌倒,经过爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止),然后又保持原来的加速度在跑步机上顺利通过剩余的路程。求
(1)挑战者刚冲上跑步机时的速度大小;
(2)挑战者从起动到到达跨栏所用的时间;
(3)挑战者通过全程所用的时间。
15.一质点在外力作用下沿直线做匀加速运动,从某时刻开始计时,测得该质点在第1 s内的位移为2.0 m,第5s内和第6s内的位移之和为11.2 m.求:
(1)该质点运动的加速度大小;
(2)该质点在第6s内的位移大小;
(3)该质点6s内的总位移大小.
16.A、B两车在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为v1=8m/s,B车的速度大小为v2=20m/s,如图所示,当A、B两车相距x0=28m时,B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:
(1)B停下的时间
(2)A车追上B车之前,两者相距的最大距离
(3)A车追上B车所用的时间
参考答案
1.A
【详解】
AB.由图可知在t1时间内质点做初速度为零的匀加速运动,在t1~t2时间内做匀减速运动,且加速度大小相等,时间相等,故质点一直沿正向运动,故A正确,B错误;
CD.由图可知在t1时间内质点做初速度为零的匀加速运动,在t1~t2时间内做匀减速运动,且加速度大小相等,时间相等,故t1时刻的速度最大,t2时刻的速度为零,故CD错误;
故选A。
2.B
【分析】
根据题意可知考查匀变速直线运动规律,物体做匀变速直线运动时,相邻相等时间内位移差值为一恒量 代入数值即可求得.
【详解】
据匀变速直线运动规律
读出、,代入即可计算.轿车车身总长,相当于提示我们图中每一小格为,由此可算出两段距离分别为和,又,则

【点睛】
匀变速直线运动相邻相等时间内位移差值为一恒量,即,不相邻的两段第m段和第n段位移差值为.
3.B
【详解】
试题分析:速度时间图象的斜率表示加速度,故速度时间图象为直线的,其斜率不变,物体做匀变速直线运动,A图象表示物体做匀变速直线运动,位移时间图象为直线,表示物体做匀速直线运动,B选项不符合题;物体做初速为零的匀加速直线运动的规律为,其位移时间图象是抛物线,故C图象表示物体做匀加速直线运动;D图象表示加速度a不随时间变化,既物体做匀变速直线运动;所以本题不能表示物体做匀变速直线运动的是B选项.
考点:速度时间图象位移时间图象加速度时间图象匀变速直线运动规律
4.C
【详解】
第一个7s内的平均速度等于3.5s时的瞬时速度,第一个3s内的平均速度等于1.5s时的瞬时速度,质点的加速度为:
a= =3m/s2
A.1与计算结果不符,故A错误.
B.2与计算结果不符,故B错误.
C.3与计算结果相符,故C错误.
D.4与计算结果不符,故D错误.
5.C
【详解】
A.由图可知,甲车做加速度减小的减速直线运动,乙车做匀加速直线运动,故选项A不符合题意;
B.开始时乙的速度小于甲的速度,由图形的“面积”代表位移可知,开始一段时间内乙车在甲车后方,但是在整个4s内,通过面积分析可知乙车位移大于甲车位移,即乙车没有一直在甲车的后方,只是开始一段时间内是在甲车后方,后来乙车又超过了甲车,故选项B不符合题意;
C.若甲车一直做匀减速直线运动,则图像如图所示
则此时平均速度为
但是通过图形面积可知,甲车的实际位移小于匀减速的位移,故甲车实际的平均速度小于6m/s,故选项C符合题意;
D.由图形的“面积”代表位移可知,乙车的位移为
故选项D不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】
设经过斜面中点的速度为,到达斜面底端时速度为,斜面长度为L,则有
代入数据,解得
故选B。
7.B
【详解】
AB.由于每两点间还有4个点没有画出来,所以两计数点之间的时间间隔为
根据匀变速直线运动推论,得
故A错,B对;
C.由于不知道最先打出的点,故无法判断纸带运动情况,故C错;
D.根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度得
故D错。
故选B。
8.AD
【详解】
AB.匀变速直线运动中前10s内的平均速度等于第5s末的瞬时速度,则前10s内的位移x=8×10m=80m。选项A正确,B错误;
CD.知道5s末的速度,因为初速度未知,则无法求出加速度以及10s末的速度。但是若初速度为零,则第10秒末速度可能为16 m/s,故C错误,D正确。
故选AD。
9.AC
【详解】
A.由图读出,甲乙两物体的速度大小都是2m/s,甲的速度沿正方向,乙的速度沿负方向,说明两物体速度方向相反,故A正确;
B.由于甲乙出发点的位置关系未知,无法判断它们之间的距离如何变化,故B错误;
C.由图看出丙距原点正方向上S0处出发,沿正方向做匀速直线运动,丁从原点出发沿同一方向做匀速直线运动,所以丙的出发点在丁前面S0处,故C正确;
D.位移时间图像表示物体运动的速度,丙图线的斜率小于丁图线的斜率,则丙的运动速率小于丁的运动速率,故D错误。
故选AC。
10.AD
【详解】
AB. 根据速度位移公式得:
可得:
解得:
故A正确,B错误;
C.汽车刹车过程持续的时间:
汽车刹车后第7s初的速度大小为0,选项C错误;
D.汽车刹车后第5s内的位移等于最后0.5s内的位移,由逆向思维可知:
故D正确;
故选AD。
11.ABD
【详解】
A.从司机看到信号到出租车速度减到零所用时间
故A错误,符合题意;
B.在司机反应过程的位移
减速过程可视为反向的匀加速直线运动,位移
故出租车的总位移为
故B错误,符合题意;
C.乘客在内的位移
故说明出租车停止时,乘客还没有追上,故C正确,不符合题意;
D.乘客追上出租车的总时间
故D错误,符合题意。
故选ABD。
12.CD
【分析】
根据匀变速直线运动的位移时间公式得出初速度和加速度,结合位移为零求出运动的时间,从而结合速度时间公式求出x=0时的速度.通过位移公式求出0-3s内的位移,结合平均速度的定义式求出平均速度的大小.
【详解】
根据x=v0t+at2和x=10t-5t2对比可得,质点的初速度为10m/s,加速度为-10m/s2.故A错误;2s末的速度为v=v0+at=10-10×2m/s=-10m/s,即速度的大小为10m/s.故B错误;当t=3s时,位移为:x=10×3-5×32=-15m,即位移大小为15m,所以0到3s内该质点的平均速度大小为,故C正确;当x=5m时,由5=10t-5t2解得t=1s.则x=5m处时的速度v=v0+at=10-10×1m/s=0,故D正确.故选CD.
【点睛】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式,并能灵活运用.
13.(1);(2);(3)
【详解】
(1)根据匀变速直线运动推论
代入数据可得
求得
(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度,有
(3)由匀变速直线运动位移—速度公式可得
所以可得
14.(1) (2) (3)
【详解】
(1)根据速度位移公式:
解得挑战者刚冲上跑步机时的速度大小:
(2)从跨栏到平台末端:
解得:
开始匀加速运动的时间:
挑战者从起动到到达跨栏所用的时间:
(3)摔倒到爬起过程中,挑战者向左匀速直线运动:
此时距离传送带右端距离为:
加速度保持不变,规定水平向右为正:
解得:
则总时间:
15.(1)0.8m/s2.(2)6m.(3)14.4m
【详解】
(1)物体在0.5s时的瞬时速度.
物体在5s末的瞬时速度
则物体的加速度
(2)物体在第6s内的位移x=v2t+at2=5.6×1+×0.8×12=6m.
(3)该质点6s内的总位移s=at2=×0.8×62=14.4m.
16.(1)10s;(2)64m;(3)16s
【详解】
(1)设此时间为t1,则t1= v/a=10s;
(2)当二者速度相等时有最大距离,设达到速度相等时用时t2,则t2=(v2-v1)/a=6s;
x= (v2-v1)×t2=36m;
那么xmax= x+x0=64m
(3)B车停车之前走的位移为xB=v2×t1=100m;那么A车走了xA=v1×t1=80m;
因为xA+x0>xB;说明A车在B车停下之后才追上,设需要时间T,由题有:v1T=xB+x0,解得T=16s
【点睛】
该题属于追及与相遇问题,掌握相遇前两车相距最远的临界条件和相遇的位移关系条件是正确解题的关键.