2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、单选题
1.赛车在直道上加速启动,将该过程近似看成匀变速直线运动,加速度为10 m/s2,则3s后,赛车的速度可达( )
A.36 km/h B.30 km/h C.108 km/h D.其他值
2.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在0~ t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B.在0~ t1时间内,甲、乙加速度方向相同
C.在0~ t2时间内,甲、乙运动方向相同
D.在0~ t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
3.一个物体沿着直线运动,其v-t图像如图所示。下列关于1s末、4s末、7s末三个时刻的速度和加速度的说法正确的是( )
A.7s末的速度最大
B.1s末和7s末的速度方向相反
C.4s末的加速度最大
D.1s末和7s末的加速度方向相反
4.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.时间内,两车的位移相等 B.时间内,两车走过的路程不相等
C.在图中任意时刻,两车速度大小从未相等 D.两车速度大小相等的时刻,在到之间
5.在下图给出的四个图像中,表示物体做匀减速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示是某商场竖直电梯上行的v t图像,则下列判断正确的是( )
A.2s末电梯的速度最大
B.2~4s内电梯静止
C.1~2s内电梯的速度变化比4~5s内的速度变化大
D.1~2s内电梯的速度变化比4~5s内的速度变化快
7.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.任意1秒时间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的末速度一定比第4s的初速度大2m/s
8.如图所示,是一个物体运动的图像,则在时间内,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度先增大后减小
B.物体运动的加速度减小
C.物体做匀变速直线运动
D.在相等时间间隔内,速度的变化量和总是相等
9.有一个物体做直线运动,其速度——时间图像如图所示,从图中可以看出,物体加速度方向和速度方向相同的时间段是( )
A. B.和
C.和 D.和
10.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.匀加速直线运动就是加速度为正值的运动
B.匀减速直线运动在v-t图像中表现为向下倾斜的直线
C.速度先减小再增大的运动也可能是匀变速直线运动
D.匀变速直线运动的速度一定与时间成正比
11.一物体做直线运动的图像如图所示,则该物体( )
A.先做匀速运动,后也做匀速运动 B.先离开了出发点,后返回了出发点
C.先做匀加速运动,后做匀减速运动 D.先做匀减速运动,后做匀加速运动
12.对于作匀变速直线运动的物体,下列正确的是( )
①若加速度方向和速度方向相同,虽然加速度很小,物体的速度还是要增大的
②若加速度方向和速度方向相反,虽然加速度很大,物体的速度还是要减小的
③不管加速度方向和速度方向的关系怎样,物体的速度都是增大的
④因为物体作匀变速直线运动,所以它的加速度是均匀变化的
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
13.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图像如图所示,由图像可知( )
①0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段的火箭加速度
②0~ta段火箭是上升过程,在ta~tb段火箭是下落过程
③0~ta段火箭在加速
④tb~tc段火箭在减速
A.①②③④ B.①③④ C.①②③ D.②③④
14.一辆汽车沿平直公路行驶,其速度图像如图所示,则( )
A.汽车先做匀加速运动,接着匀加速返回原地
B.0~t0和t0~3t0两段时间内加速度大小之比为2:1
C.0~t0和t0~3t0两段时间内速度方向相反
D.0~t0和t0~3t0两段时间加速度方向相同
15.2018年2月24日,平昌冬奥会上单板滑雪女子平行大回转上演,共有三位中国队选手参赛。如图,滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成。t=0时运动员从A点由静止开始匀加速下滑,经过B点前后速度大小不变,之后在BC上做匀减速直线运动,最后停在C点。若第2s末和第8s末速度大小均为8m/s,第6s末速度大小为12m/s,则( )
A.运动员在第4s末恰好经过B点
B.运动员在运动过程中的最大速度为15m/s
C.运动员在第10s末恰好停在C点
D.运动员在第12s末恰好停在C点
16.亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员成功将其驱离。假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图像如图所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变。则下列说法正确的是( )
A.海盗快艇在0~66s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
B.海盗快艇在96s末开始调头逃离
C.海盗快艇在66s末离商船最近
D.海盗快艇在96~116s内做匀减速直线运动
17.一辆匀加速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用5 s时间,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度为( )
A.2 m/s B.5 m/s C.8 m/s D.10 m/s
18.下列说法正确的是( )
A.汽车启动过程,加速度减少,则速度也在减少
B.加速度为正值,那么速度一定在增加
C.单位时间内速度变化量越大,加速度越大
D.加速度大小不变的直线运动一定是匀变速直线运动
二、解答题
19.一个小球(质点)沿光滑的斜面从A点由静止下滑,经2s后运动到B点速度变为6m/s(如题图),求小球的加速度大小。
20.一辆汽车以20m/s的初速度、2m/s2的加速度水平向左做匀加速直线运动。求:
(1)汽车的加速度方向向哪?
(2)5s末汽车速度的大小是多少?
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案
1.C
【详解】
根据匀变速直线运动的速度时间公式
可得,3s后,赛车的速度为
故选C。
2.B
【详解】
ABD. 速度-时间图像斜率表示加速度,在0~t1时间内,甲的斜率小于乙的斜率,因此甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同;在t1~t2时间内,甲的斜率小于乙的斜率,因此甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同,故AD错误,B正确;
C.在0~t2时间内,甲物体一直向正方向运动,在0~t1时间内,乙物体向负方向运动,在t1~t2时间内,乙物体向正方向运动,故C错误。
故选B。
3.D
【详解】
A.它在1s末、4s末、7s末三个时刻的速度由图像可知
4s末速度最大,7s秒末速度最小,A错误;
B.它在1s末、4s末、7s末三个时刻的速度都是正值,所以速度方向都相同,B错误:
C.它在1s末、4s末、7s末三个时刻的加速度由
可知
7s末加速度最大,4s秒末加速度最小,C错误;
D.它在1s末和7s末的加速度方向相反,一个加速,一个减速,D正确;
故选D。
4.D
【详解】
A.时间内,在t1时间两车的位置相同,乙从原点出发而甲不是从原点出发,甲车的位移小于乙车的位移,故A错误;
B.两车均做单向直线运动,时间内,两车的位移相等,所以走过的路程相等,故B错误;
CD.x-t图像的斜率表示速度,在t1时刻甲的速度小于乙的速度、在t2时刻甲的速度大于乙的速度,因为从t1到t2甲的速度逐渐增大,所以两车速度大小相等的时刻,在到之间,故C错误,D正确。
故选D。
5.B
【详解】
v t图像的纵坐标表示速度,其正负表示速度的方向、绝对值表示速度的大小,图线斜率表示加速度,匀减速运动的v t图线是一条倾斜的直线,并且加速度方向与速度方向相反。
故选B
6.A
【详解】
AB.由 v t图像可知,电梯在2~4s内以的最大速度做匀速直线运动,故A正确B错误;
CD.1~2s内电梯的速度变化为
4~5s内的速度变化为
故两段时间速度变化大小相等,前段用时较长速度变化较慢。故CD错误。
故选A。
7.B
【详解】
根据匀变速直线运动速度与时间关系可知,任意1秒时间内物体的末速度一定比初速度大2m/s,第5s的初速度一定比第4s的初速度大2m/s,第5s的末速度一定比第4s的末速度大2m/s,故ACD错误,B正确。
故选B。
8.B
【详解】
A.由图可知物体运动的速度随着时间逐渐增大,故A错误
BC.速度时间图线的斜率表示加速度,由图可知加速度逐渐减小,故B正确,C错误;
根据速度的变化量
D.因为加速度逐渐减小,所以速度的变化量不相等,故D错误。
故选B。
9.D
【详解】
A.在时,物体的速度先正后负,加速度为负,速度与加速度方向先相反后相同,选项A错误;
B.在内,加速度和速度均为正,方向相同;在内,速度为正,加速度为负,速度和加速度方向相反,选项B错误;
C.在内,加速度和速度均为正,方向相同;在内,速度为负,加速度为正,速度和加速度方向相反,选项C错误;
D.在内,加速度和速度均为正,方向相同;在内,速度和加速度均为负,方向相同,选项D正确。
故选D。
10.C
【详解】
A.若规定初速度为正方向,匀加速直线运动的加速度方向与初速度方向相同,则加速度为正值;若规定初速度的相反为正方向,匀加速直线运动的加速度方向与初速度方向相同,加速度为负值,故A错误;
B.若在第一象限内,匀减速直线运动在v-t图像中表现为向下倾斜的直线,若在第四象限内匀加速直线运动在v-t图像中表现为向下倾斜的直线,故B错误;
C.速度先减小再增大的运动可能是匀变速直线运动,如竖直上抛运动,加速度为g,不发生改变,物体做匀变速直线运动,故C正确;
D.当初速度为零的匀变速直线运动表达式为
v=at
则速度与时间成正比,当初速度不为零的匀变速直线运动表达式为
v=v0+at
速度与时间成一次函数关系,不是正比关系,故D错误。
故选C。
11.C
【详解】
ACD.v-t图像的斜率表示加速度,由题图可知物体先做匀加速运动,后做匀减速运动,故AD错误,C正确;
B.由题图可知物体先离开了出发点,其速度方向始终沿正方向,并没有反向,所以最后没有返回出发点,故B错误。
故选C。
12.A
【详解】
因为速度变大还是变小取决于速度与加速度的方向,当速度与加速度同向时,速度增大,当速度与加速度反向时,速度减小。所以当加速度的方向和速度的方向相同,虽然加速度很小,但速度还是增加的,当加速度方向和初速度方向相反,虽然加速度很大,物体的速度还是要减小的;①②正确。当物体的速度与加速度反向时,物体的速度在减小;所以有加速度,则物体的速度不一定要增大;③错误。匀加速直线运动的物体,其加速度是定值,速度随时间均匀增大,④错误;故A正确。
故选A。
13.B
【详解】
①图像的斜率等于加速度,可知0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段的火箭加速度,则①正确;
②0~ta段和ta~tb段火箭速度都为正,都是上升过程,则②错误;
③0~ta段火箭在向上加速,则③正确;
④tb~tc段火箭在向上减速,则④正确。
故选B。
14.B
【详解】
A.由图可知,汽车先做匀加速运动,接着匀减速前进,速度为零时离出发点最远,故A错误;
B.0~t0的加速度大小为
t0~3t0的加速度大小为
则0~t0和t0~3t0两段时间内加速度大小之比为
故B正确;
C.由图可知,0~t0和t0~3t0两段时间内速度方向相同,故C错误;
D.由图可知,0~t0和t0~3t0两段时间加速度方向相反,图D错误。
故选B。
15.AD
【详解】
A.设,,,相对应的速度为,,,运动员在轨道AB上的加速度为
如果第6s末运动员还在斜直轨道上,则速度应为
可判断出第6s末运动员已经过B点,设运动员从到B所用时间为,再过为6s,即有
从时刻到B点的过程,由速与时间的关系可得
对段,则有
其中
联立解得
故运动员到达B点所用时间为
A正确;
B.运动员是在2s到6s之间某时刻经过B点,根据第6s末~第8s末的速度可求得运动员在水平轨道上的加速度
根据运动学公式有
又
解出
所以运动员开始下滑后到达B点经过的时间
到达B点时速度
所以最大速度不是15m/s,故B错误;
CD.第8s末的速度是8m/s,到停下来还需时间
所以到C点的时间是第12s末,故D正确,C错误。
故选AD。
16.B
【详解】
A.图线的斜率表示加速度,可知海盗快艇在0~66s内从静止出发做加速度减小的加速直线运动,A错误;
BC.速度值的正负表示运动方向,可知海盗快艇在96s前朝正方向运动,96s后朝负方向运动,即在96s末开始调头逃离,此时离商船最近,B正确,C错误;
D.海盗快艇在96~116s内做匀加速直线运动,D错误。
故选B。
17.B
【详解】
根据速度时间关系公式,有
解得
故选B。
18.C
【详解】
A.汽车启动,汽车在加速,加速度与速度方向相同,速度在增加,A错误;
B.当加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动,加速度为正值,速度不一定增加,B错误;
C.加速度等于单位时间内的速度变化量,单位时间内的速度变化大,加速度大,C正确;
D.加速度大小和方向均恒定不变的直线才是匀变速直线运动,D错误。
故选C。
19.
【详解】
根据速度时间公式
代入数据,可得
20.(1)水平向左;(2)30m/s
【详解】
(1)汽车做匀加速直线运动,所以加速度方向与速度方向相同,为水平向左。
(2)5s末汽车速度的大小为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页