2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 同步练习
一.选择题(共7小题)
1.物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,关于物体的运动下列叙述正确的是( )
A.在0时刻的速度是3m/s
B.加速度是4m/s2
C.第2s内的位移是7m
D.第2s内的平均速度是3.5m/s
2.一个初速度为零,以1m/s2的加速度做匀加速直线运动的物体,它在前4s内的位移和4s末的速度分别是( )
A.8m,4m/s B.16m,4m/s C.8m,2m/s D.3.5m,4m/s
3.一作匀变速直线运动的物体,速度与时间的变化规律为v=(3t+6)m/s,由此可知这段时间内( )
A.物体做匀加速直线运动,物体的加速度为6m/s2
B.物体做匀减速直线运动,物体的初速度为3m/s
C.物体做匀加速直线运动,物体的加速度为3m/s2
D.物体做匀减速直线运动,物体的初速度为6m/s
4.高铁相对于传统火车来说最突出特点是速度非常快,测试速度最高能达到700km/h,运营速度普遍也在350km/h以上。高铁在平直铁轨上做匀减速直线运动时,从某时刻开始,第1s末的速度比第3s末的速度大1.3m/s,以高铁运动的方向为正方向,则高铁的加速度为( )
A.1.3m/s2 B.﹣1.3m/s2 C.0.65m/s2 D.﹣0.65m/s2
5.在水平路面以10m/s的速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为3m/s2,则汽车刹车后第4s末的速度大小为( )
A.2.0m/s B.0m/s C.1.0m/s D.﹣1.0m/s
6.物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,则下面结论正确的是( )
A.任何1s 内的速度变化都是2m/s
B.物体的加速度是6m/s2
C.物体的初速度是3m/s
D.第1s内的平均速度是3m/s
7.一物体做变速直线运动,某时刻速度的大小为5m/s,1s后速度的大小变为8m/s。在这1s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能等于5m/s
B.速度变化的大小可能大于13m/s
C.平均加速度的大小可能小于5m/s2
D.平均加速度的大小可能等于8m/s2
二.多选题(共5小题)
8.小田同学踩着滑板在足够长的倾斜路面上做匀变速运动。某时刻速度大小为5m/s,经过2s后,其速度大小变为3m/s,则该同学在斜面上的加速度大小可能为( )
A.1m/s2 B.8m/s2 C.2m/s2 D.4m/s2
9.一物体沿光滑斜面向上做匀减速直线运动,已知初速度为v0,加速度大小为(g为重力加速度),当物体速度大小变为时,经过的时间可能是( )
A. B. C. D.
10.一物体做减速直线运动(未反向),依次经过A、B、C三位置,B为AC的中点,物体在AB段的加速度大小为a1,用时为t1;在BC段的加速度大小为a2,用时为t2,现测得B点的瞬时速度,则( )
A.a1>a2 B.a1<a2 C.t1<t2 D.t1>t2
11.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为2m/s,1s后速度的大小变为6m/s,在这1s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能小于4m/s
B.速度变化的大小可能大于4m/s
C.加速度的大小可能小于4m/s2
D.加速度的大小可能大于4m/s2
12.质点做匀加速直线运动,初速度为v0=2m/s,加速度为a=0.1m/s2,则( )
A.质点第4s末的速度为2.4m/s
B.每经过2s时间,物体速度就增大2.2m/s
C.质点速度先增大后减小
D.质点速度随时间均匀增大
三.解答题(共3小题)
13.路上一辆汽车以30m/s的速度行驶,
(1)若汽车以3m/s2的加速度做匀加速直线运动,求3s后的速度;
(2)若汽车以3m/s2的加速度做匀减速直线运动,求3s后的速度。
14.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,已知途中先后经过相距27m的A、B两点所用时间为2s,汽车经过B点时的速度为15m/s.求:
(1)汽车经过A点时的速度大小;
(2)汽车从出发点到A点的平均速度大小.
15.一辆火车以54km/h的速度行驶,撤去牵引力后,做匀减速直线运动,6s末的速度为43.2km/h,求火车的:
(1)加速度大小;
(2)15s末的速度大小;
(3)35s末的速度大小。
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 同步练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.【分析】AB、根据运动学公式,结合题意求出物体的加速度大小和在0时刻的速度大小;
CD、根据运动学公式,结合题意求出物体在第2s内的位移和平均速度大小。
【解答】解:AB、由题意,根据匀变速直线运动的速度—时间关系可得
物体的加速度a==m/s2=2m/s2
设在0时刻的速度大小为v0,则有
v1=v0+at1
其中t1=1s
代入数据可得v0=4m/s
故AB错误;
CD、根据运动学公式可得,第2s内的位移大小为
x2=t=×1m=7m
根据平均速度公式==m/s=7m/s
故C正确,D错误。
故选:C。
2.【分析】根据位移—时间公式计算位移,根据速度—时间公式计算速度。
【解答】解:当t=4s时,v=v0+at=0+1×4m/s=4m/s
则前4s内的位移为,故A正确,BCD错误;
故选:A。
3.【分析】根据匀变速直线运动的速度与时间的关系,结合题意可以求出物体的初速度和加速度。
【解答】解:根据匀变速直线运动的速度与时间的关系有
v=v0+at
对比该物体的速度与时间的变化规律v=3t+6可得
v0=6m/s a=3m/s2
速度和加速度方向相同,故物体做匀加速直线运动,故ABD错误,C正确。
故选:C。
4.【分析】已知第1s末的速度比第3s末的速度大1.3m/s,结合加速度的定义式即可求出。
【解答】解:第1s末到第3s末的时间间隔为2s;已知高铁第1s末的速度比第3s末的速度大1.3m/s,选取运动的方向为正方向,则2s内速度的变化量为﹣1.3m/s,
所以加速度:a==m/s2=﹣0.65m/s2,负号表示加速度的方向与高铁运动的方向相反,故D正确,ABC错误。
故选:D。
5.【分析】根据速度—时间公式求出汽车刹车速度减为零所需的时间,分析4s末时汽车的运动状态,再选择规律求解速度。
【解答】解:根据速度—时间公式,可得汽车从刹车开始到速度减为零的时间为:t==s=s
因为4s>s
所以汽车4s末已处于静止状态,则汽车刹车后第4s末的速度大小为0,故B正确,ACD错误。
故选:B。
6.【分析】根据加速度定义式求解加速度大小;根据匀变速直线运动的速度—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1s内的平均速度。
【解答】解:AB、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:a==m/s2=2m/s2,所以物体任何1s内的速度变化都是2m/s,故A正确、B错误;
C、根据v1=v0+at1得:v0=v1﹣at1=(6﹣1×2)m/s=4m/s,故C错误;
D、第1s内的平均速度==m/s=5m/s,故D错误。
故选:A。
7.【分析】根据加速度的定义式,结合初末速度和时间求出1s内物体速度变化量以及平均加速度。速度是矢量,既有大小也有方向,要考虑末速度与初速度方向相同和相反两种情况。
【解答】解:以初速度方向为正方向,则v0=5m/s,当末速度与初速度方向相同时,末速度为v=8m/s,则速度变化量为Δv=v﹣v0=8m/s﹣5m/s=3m/s,则平均加速度,平均加速度的大小为3m/s2;
当末速度与初速度方向相反时,末速度为v′=﹣8m/s,速度变化量为Δv′=v′﹣v0=﹣8m/s﹣5m/s=﹣13m/s,则平均加速度,平均加速度的大小为13m/s2,故C正确,ABD错误。
故选:C。
二.多选题(共5小题)
8.【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,注意2s后的速度方向可能与初速度方向相同,可能与初速度方向相反。
【解答】解:选取初速度的方向为正方向,若2s后的速度方向与初速度方向相同,根据速度—时间公式得,a==1m/s2;
若2s后的速度方向与初速度方向相反,则加速度a==﹣4m/s2.负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,故AD正确,BC错误。
故选:AD。
9.【分析】当滑块速度大小为时,可能与初速度方向相同,也有可能与初速度方向相反,在整个过程中加速度不变,根据匀变速直线运动的速度﹣时间公式求解.
【解答】解:规定初速度的方向为正方向,若滑块的末速度与初速度方向相同,由速度—时间公式v=v0+at,得:t==
若滑块的末速度与初速度方向相反,由速度—时间公式v=v0+at,得:t′==,故AC正确,BD错误。
故选:AC。
10.【分析】由速度—位移关系列式求解加速度大小关系,由相同位移,速度大的时间短,求解时间大小关系。
【解答】解:AB、设物体AB段和BC段位移均为x,第一段位移中加速度a1,第二段加速度a2,
对AB段:vB2﹣vA2=2(﹣a1)x
对BC段:vC2﹣vB2=2(﹣a2)x
由题意有:vB=
由以上三式得:
由数学知识可知,a1>a2.故A正确,B错误。
CD、前段速度快,用时短,故C正确,D错误.
故选:AC。
11.【分析】AB、根据速度变化量的表达式,结合题意得出速度变化量的大小可能值;
CD、根据加速度的定义式,结合已知量,求出加速度的大小可能值。
【解答】解:AB、根据速度变化量的表达式Δv=v﹣v0
由题意可知速度变化量大小的为Δv1=6m/s﹣2m/s=4m/s
或Δv2=6m/s+2m/s=8m/s
故A错误,B正确;
CD、根据加速度的定义式有a=,整理可得加速度大小
a1=4m/s2或a2=8m/s2
故C错误,D正确。
故选:BD。
12.【分析】物体做匀加速度直线运动,已知物体的初速度与加速度,应用速度—时间公式可以求出物体的速度,然后分析答题.
【解答】解:A、质点初速度为v0=2m/s,加速度为a=0.1m/s2,第4s末的速度为:v4=v0+at=2m/s+0.1×4m/s=2.4m/s,故A正确;
B、每经过2s时间,物体速度就增大Δv=aΔt=0.1×2m/s=0.2m/s,故B错误;
CD、质点的速度为正,加速度也为正,可知质点的初速度方向与加速度的方向相同,则质点做匀加速直线运动,速度随时间均匀增大,故C错误,D正确。
故选:AD。
三.解答题(共3小题)
13.【分析】(1)由速度公式可求得3s后的速度;
(2)先求得刹车到停止所用时间,在根据情况求解3s后的速度。
【解答】解:(1)由速度公式得3s后的速度:v3=v0+at3
解得:v3=39m/s
(2)汽车刹车到停止所用时间:t0==s=10s>3s
所以3s后的速度:v=v0﹣at3
解得:v=21m/s
答:(1)若汽车以3m/s2的加速度做匀加速直线运动,3s后的速度是39m/s;
(2)若汽车以3m/s2的加速度做匀减速直线运动,3s后的速度是21m/s。
14.【分析】(1)根据求出AB两点间的平均速度,再根据,求出A点的速度大小.
(2)根据速度时间公式求出加速度a,根据v2﹣v02=2ax′,求出A点与出发点的距离,及所需时间,即可求得平均速度
【解答】解:(1)A、B两点的平均速度为:=,
代入数据得:vA=12m/s.
故经过A点的速度大小为12m/s.
(2)汽车运动的加速度为:.
所需时间为:t′=
平均速度为:v=
答:(1)汽车经过A点时的速度大小为12m/s;
(2)汽车从出发点到A点的平均速度大小为6m/s
15.【分析】根据匀变速直线运动的加速度定义式和匀变速直线运动速度﹣时间公式求出速度,注意要先求出刹车时间。
【解答】解:(1)火车初始速度v0=54km/h=15m/s
火车6s末速度v1=43.2km/h=12m/s
火车加速度为:a==m/s2=﹣0.5m/s2
故火车做匀减速运动,加速度大小为0.5m/s2。
(2)15s末的速度为v2=v0+at2=15m/s﹣0.5×15m/s=7.5m/s
(3)火车速度减为零所用的时间t3==s=30s
故35s末火车的速度大小为0。
答:(1)加速度大小为0.5m/s2;
(2)15s末的速度大小为7.5m/s;
(3)35s末的速度大小为0。
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