2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册-2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 同步练习题(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册-2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 同步练习题(Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 373.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-22 09:58:50 | ||
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文档简介
2.3 匀变速直线运动的速度位移与时间的关系
一、单选题
1．一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第1秒内的位移为2m，则下列说法正确的是（ ）
A．物体运动的加速度为2m/s2
B．物体第2秒内的位移为4m
C．物体在第3秒内的平均速度为8m/s
D．物体从静止开始通过32m的位移需要4s时间
2．如图所示，一辆正以8m/s的速度沿直线行驶的汽车，突然以1m/s2的加速度加速行驶，则汽车加速行驶18m时的速度为（ ）
A．8m/s B．10m/s C．12m/s D．14m/s
3．在交通事故分析中，刹车线的长度是事故责任认定的重要依据,刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车刹车线的长度是10 m，假设汽车刹车时的加速度大小为5m/s2，则汽车开始刹车时的速度为（ ）
A．5 m/s B．10 m/s C．15 m/s D．20 m/s
4．做匀加速直线运动的物体，速度从v增加到3v时经过的位移是x，则它的速度从3v增加到5v时经过的位移是（ ）
A．x B．x C．x D．2x
5．一个做匀加速直线运动的物体，初速度v0=2.0m/s，它在第3s内通过的位移是4.5m，则它的加速度为（ ）
A．0.5m/s2 B．1.0m/s2
C．1.5m/s2 D．2.0m/s2
6．一物体以5m/s的初速度、大小为2m/s2的加速度在粗糙的水平面上匀减速滑行，在4s内通过的路程为( )
A．4m B．6.25m
C．36m D．以上答案都不对
7．在匀变速直线运动中（ ）
A．速度的增量总是与时间成正比 B．位移总是与时间的平方成正比
C．位移总是随时间的增大而增大 D．加速度、速度、位移方向一致
8．如下图是物体做直线运动的s-t图象，下列说法正确的是（ ）
A．0～的时间内做匀加速运动，～时间内做匀减速运动
B．～时间内物体静止
C．0～时间内速度的方向都相同
D．整个过程中，物体运动的位移等于梯形的面积
9．如图所示为某物体在10s内运动的图象，它在这10s内的位移为（ ）
A．等于60m B．等于40m C．等于48m D．等于54m
10．某质点的位移随时间变化的关系式为x=4t+2t2，x与t的单位分别是m和s，则质点的初速度和加速度分别是（ ）
A．4m/s和2 m/s2 B．0和4m/s2
C．4m/s 和4 m/s2 D．4m/s和0
11．火车从车站由静止开出作匀加速直线运动，最初1min内行驶540m，则它在最初10s内行驶的距离是( )
A．90m B．45m C．30m D．15m
12．a、b两个物体从同一地点同时出发，沿同一方向做匀变速直线运动，若初速度不同，加速度相同，则在运动过程中 （ ）
①a、b的速度之差保持不变
②a、b的速度之差与时间成正比
③a、b的位移之差与时间成正比
④a、b的位移之差与时间的平方成正比
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
二、多选题
13．若一质点从t＝0开始由原点出发沿直线运动，其速度—时间图象如图所示，则该质点（ ）
A．t＝1s时离原点最远 B．t＝2s时离原点最远
C．t＝3s时回到原点 D．t＝4s时回到原点
14．一辆汽车从甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示。那么0~t和t~3t两段时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度的大小之比为2︰1 B．位移的大小之比为1︰2
C．平均速度的大小之比为1︰1 D．中间时刻速度的大小之比为1︰1
三、解答题
15．如图所示，某质点做匀变速直线运动，已知初速度为v0，在t时刻的速度为v，加速度为a，利用位移大小等于v－t图线下面梯形的面积推导匀变速直线运动的位移与时间关系。
16．一物体做匀减速直线运动，初速度大小为v0＝5m/s，加速度大小为0.5m/s2，求：
（1）物体在3s内的位移大小；
（2）物体在第3s内的位移大小。
17．长100m的列车匀加速通过长1000m的隧道，列车刚进隧道时的速度是10m/s，完全出隧道时的速度是12m/s，求：
（1）列车过隧道时的加速度是多大？
（2）通过隧道所用的时间是多少？
18．在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车．某段高速公路的最高车速限制为108 km/h.设某人驾车正以最高车速沿该高速公路行驶，该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s2，该人的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5 s．计算行驶时的安全车距至少为多少？
19．汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机，减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体，并且他的反应时间为0.6s，制动后最大加速度大小为5m/s2。求：
（1）小轿车从刹车到停止所用的最短时间；
（2）三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
A、根据得，物体运动的加速度，故A错误；
B、物体在第2s内的位移，故B错误；
C、物体在第3s内的位移，则第3s内的平均速度为10m/s，故C错误；
D、根据得，物体从静止开始通过32m的时间t=，故D正确．
故选D．
【点睛】
根据匀变速直线运动的位移时间公式求出物体的加速度大小，从而结合位移时间公式求出第2s内和第3s内的位移，得出第3s内的平均速度，根据位移时间公式求出物体从静止开始通过32m所需的时间．
2．B
【详解】
汽车做匀加速直线运动，初速度为8m/s，位移为18m，加速度为1m/s2，由速度与位移关系公式有：
代入数据解得
ACD错误，B正确。
故选B。
3．B
【详解】
根据匀变速直线运动的速度位移公式得，解得汽车开始刹车时的速度，B正确．
4．D
【详解】
根据速度—位移公式得
(3v)2－v2=2ax
(5v)2－(3v)2=2ax′
联立两式解得
x′=2x
故选D。
5．B
【详解】
由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可知2.5s时刻的瞬时速度为4.5m/s，由求得加速度为1.0 m/s2
【点睛】
本题难度较小,根据位移与时间的关系、速度与时间的关系就能求解本题
6．B
【详解】
物体速度减为0时所经历的时间为：
因为
所以物体运动就停止运动，则位移为：
故选项B正确，ACD错误．
7．A
【详解】
A．根据
可知，速度的增量总是与时间成正比，选项A正确；
B．根据
可知，位移与时间的平方不是成正比，B错误；
C．位移也可能随着时间的增大而减小，如匀减速直线运动当速度变为零后，继续做加速度不变的反向加速运动，C错误；
D．若物体做匀减速运动，则加速度与速度方向相反，D错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．位移时间图象的斜率等于速度，倾斜的直线表示匀速运动，由图可知，0～t1的时间内做匀速运动，t2～t3时间内做匀速运动，故A错误；
B．由图可知，t1～t2时间内图线斜率为0，表示物体速度为0，即静止，故B正确；
C．0～t1时间内斜率为正表示速度为正，t2～t3时间内斜率为负表示物体速度为负，故C错误；
D．整个运动过程中物体运动的位移为零，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
根据图像围成的面积表示位移，可得在这10s内的位移为
故选B。
10．C
【详解】
根据匀变速直线运动的位移与时间关系式，可得
解得
，
故选C。
11．D
【详解】
试题分析：根据可得所以在最初的10s内的位移，故D正确.
点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式
12．A
【详解】
假设两车的初速度分别为、，加速度为a，则任一段时间后它们的速度之差为
可知速度之差保持不变，①正确，②错误；
位移之差为
可知位移之差与时间成正比，所以③正确，④错误。
故选A。
【点睛】
要加强对相对运动的理解，能够求得相对速度与相对位移的表达式，能够根据得到的表达式判断相对运动的性质
13．BD
【详解】
AB．在前2s内物体沿正方向运动，在后2s内沿负方向运动，两段时间内位移大小相等，所以
t=2s
时离原点最远，故A错误，B正确；
CD．由图象的“面积”看出，前2s内和后2s内位移大小相等，则
t=4s
时回到原点，故C错误，D正确。
故选BD。
14．ABCD
【详解】
设t时刻的速度为v，则
A．加速度的大小之比为
A正确；
B．图像的面积等于位移，阚泽位移的大小之比为
B正确；
C．平均速度的大小之比为
C正确；
D．中间时刻速度等于平均速度，则中间时刻的速度大小之比为1︰1，D正确。
故选ABCD。
15．x＝v0t＋at2
【详解】
v－t图线下面梯形的面积
S=(OC+AB)OA
把面积及各条线段换成其所代表的物理量，上式变成
x＝（v0＋v）t
又因为
v＝v0＋at
联立可得
x＝v0t＋at2
16．（1）12.75m；（2）3.75m
【详解】
（1）取初速度方向为正方向
v0＝5m/s，a＝－0.5m/s2
3s内物体的位移
x3＝v0t3＋at32＝5×3m＋×（－0.5）×32m＝12.75m.
（2）同理2s内物体的位移
x2＝v0t2＋at22＝5×2m－×0.5×22m＝9m
因此第3s内的位移
x＝x3－x2＝12.75m－9m＝3.75m.
17．(1)0.02m/s2(2)100s
【详解】
(1)根据题意有
x=1000m+100m=1100m
由得
(2)由得，所用时间为
18．x=105m
【详解】
解：当司机发现紧急情况（如前方车辆突然停下）后，在反应时间内，汽车仍以原来的速度做匀速直线运动；刹车后，汽车匀减速滑行．所以，刹车过程中汽车先后做着两种不同的运动，行驶中的安全车距应等于两部分位移之和．
汽车原来的速度ν="108" km/h=30m/s．在反应时间t=0.5s内，
汽车做匀速直线运动的位移为s1=v0t1="30×0.5=15" m
刹车后，汽车做匀减速直线运动，滑行时间为t2=s=6s
汽车刹车后滑行的位移为s2=v0t2+at2=30×6m+×（﹣5）×62 m="90" m
所以行驶时的安全车距应为s=s1+s2="15m+90" m="105" m
答：行驶时的安全车距至少为105 m．
【点评】解决本题的关键知道汽车在整个过程中的运动情况，结合运动学公式灵活求解．
19．（1）6s；（2）58m
【详解】
（1）小轿车从刹车到停止所用的最短时间
（2）小轿车在反应时间内做匀速运动，则
小轿车从刹车到停止的位移为
小轿车从发现三角警示牌到停止的位移
驾驶员只能看清前方的物体，所以三角警示牌距车的最小距离
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第1秒内的位移为2m，则下列说法正确的是（ ）
A．物体运动的加速度为2m/s2
B．物体第2秒内的位移为4m
C．物体在第3秒内的平均速度为8m/s
D．物体从静止开始通过32m的位移需要4s时间
2．如图所示，一辆正以8m/s的速度沿直线行驶的汽车，突然以1m/s2的加速度加速行驶，则汽车加速行驶18m时的速度为（ ）
A．8m/s B．10m/s C．12m/s D．14m/s
3．在交通事故分析中，刹车线的长度是事故责任认定的重要依据,刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车刹车线的长度是10 m，假设汽车刹车时的加速度大小为5m/s2，则汽车开始刹车时的速度为（ ）
A．5 m/s B．10 m/s C．15 m/s D．20 m/s
4．做匀加速直线运动的物体，速度从v增加到3v时经过的位移是x，则它的速度从3v增加到5v时经过的位移是（ ）
A．x B．x C．x D．2x
5．一个做匀加速直线运动的物体，初速度v0=2.0m/s，它在第3s内通过的位移是4.5m，则它的加速度为（ ）
A．0.5m/s2 B．1.0m/s2
C．1.5m/s2 D．2.0m/s2
6．一物体以5m/s的初速度、大小为2m/s2的加速度在粗糙的水平面上匀减速滑行，在4s内通过的路程为( )
A．4m B．6.25m
C．36m D．以上答案都不对
7．在匀变速直线运动中（ ）
A．速度的增量总是与时间成正比 B．位移总是与时间的平方成正比
C．位移总是随时间的增大而增大 D．加速度、速度、位移方向一致
8．如下图是物体做直线运动的s-t图象，下列说法正确的是（ ）
A．0～的时间内做匀加速运动，～时间内做匀减速运动
B．～时间内物体静止
C．0～时间内速度的方向都相同
D．整个过程中，物体运动的位移等于梯形的面积
9．如图所示为某物体在10s内运动的图象，它在这10s内的位移为（ ）
A．等于60m B．等于40m C．等于48m D．等于54m
10．某质点的位移随时间变化的关系式为x=4t+2t2，x与t的单位分别是m和s，则质点的初速度和加速度分别是（ ）
A．4m/s和2 m/s2 B．0和4m/s2
C．4m/s 和4 m/s2 D．4m/s和0
11．火车从车站由静止开出作匀加速直线运动，最初1min内行驶540m，则它在最初10s内行驶的距离是( )
A．90m B．45m C．30m D．15m
12．a、b两个物体从同一地点同时出发，沿同一方向做匀变速直线运动，若初速度不同，加速度相同，则在运动过程中 （ ）
①a、b的速度之差保持不变
②a、b的速度之差与时间成正比
③a、b的位移之差与时间成正比
④a、b的位移之差与时间的平方成正比
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
二、多选题
13．若一质点从t＝0开始由原点出发沿直线运动，其速度—时间图象如图所示，则该质点（ ）
A．t＝1s时离原点最远 B．t＝2s时离原点最远
C．t＝3s时回到原点 D．t＝4s时回到原点
14．一辆汽车从甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示。那么0~t和t~3t两段时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度的大小之比为2︰1 B．位移的大小之比为1︰2
C．平均速度的大小之比为1︰1 D．中间时刻速度的大小之比为1︰1
三、解答题
15．如图所示，某质点做匀变速直线运动，已知初速度为v0，在t时刻的速度为v，加速度为a，利用位移大小等于v－t图线下面梯形的面积推导匀变速直线运动的位移与时间关系。
16．一物体做匀减速直线运动，初速度大小为v0＝5m/s，加速度大小为0.5m/s2，求：
（1）物体在3s内的位移大小；
（2）物体在第3s内的位移大小。
17．长100m的列车匀加速通过长1000m的隧道，列车刚进隧道时的速度是10m/s，完全出隧道时的速度是12m/s，求：
（1）列车过隧道时的加速度是多大？
（2）通过隧道所用的时间是多少？
18．在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车．某段高速公路的最高车速限制为108 km/h.设某人驾车正以最高车速沿该高速公路行驶，该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s2，该人的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5 s．计算行驶时的安全车距至少为多少？
19．汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机，减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体，并且他的反应时间为0.6s，制动后最大加速度大小为5m/s2。求：
（1）小轿车从刹车到停止所用的最短时间；
（2）三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
A、根据得，物体运动的加速度，故A错误；
B、物体在第2s内的位移，故B错误；
C、物体在第3s内的位移，则第3s内的平均速度为10m/s，故C错误；
D、根据得，物体从静止开始通过32m的时间t=，故D正确．
故选D．
【点睛】
根据匀变速直线运动的位移时间公式求出物体的加速度大小，从而结合位移时间公式求出第2s内和第3s内的位移，得出第3s内的平均速度，根据位移时间公式求出物体从静止开始通过32m所需的时间．
2．B
【详解】
汽车做匀加速直线运动，初速度为8m/s，位移为18m，加速度为1m/s2，由速度与位移关系公式有：
代入数据解得
ACD错误，B正确。
故选B。
3．B
【详解】
根据匀变速直线运动的速度位移公式得，解得汽车开始刹车时的速度，B正确．
4．D
【详解】
根据速度—位移公式得
(3v)2－v2=2ax
(5v)2－(3v)2=2ax′
联立两式解得
x′=2x
故选D。
5．B
【详解】
由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可知2.5s时刻的瞬时速度为4.5m/s，由求得加速度为1.0 m/s2
【点睛】
本题难度较小,根据位移与时间的关系、速度与时间的关系就能求解本题
6．B
【详解】
物体速度减为0时所经历的时间为：
因为
所以物体运动就停止运动，则位移为：
故选项B正确，ACD错误．
7．A
【详解】
A．根据
可知，速度的增量总是与时间成正比，选项A正确；
B．根据
可知，位移与时间的平方不是成正比，B错误；
C．位移也可能随着时间的增大而减小，如匀减速直线运动当速度变为零后，继续做加速度不变的反向加速运动，C错误；
D．若物体做匀减速运动，则加速度与速度方向相反，D错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．位移时间图象的斜率等于速度，倾斜的直线表示匀速运动，由图可知，0～t1的时间内做匀速运动，t2～t3时间内做匀速运动，故A错误；
B．由图可知，t1～t2时间内图线斜率为0，表示物体速度为0，即静止，故B正确；
C．0～t1时间内斜率为正表示速度为正，t2～t3时间内斜率为负表示物体速度为负，故C错误；
D．整个运动过程中物体运动的位移为零，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
根据图像围成的面积表示位移，可得在这10s内的位移为
故选B。
10．C
【详解】
根据匀变速直线运动的位移与时间关系式，可得
解得
，
故选C。
11．D
【详解】
试题分析：根据可得所以在最初的10s内的位移，故D正确.
点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式
12．A
【详解】
假设两车的初速度分别为、，加速度为a，则任一段时间后它们的速度之差为
可知速度之差保持不变，①正确，②错误；
位移之差为
可知位移之差与时间成正比，所以③正确，④错误。
故选A。
【点睛】
要加强对相对运动的理解，能够求得相对速度与相对位移的表达式，能够根据得到的表达式判断相对运动的性质
13．BD
【详解】
AB．在前2s内物体沿正方向运动，在后2s内沿负方向运动，两段时间内位移大小相等，所以
t=2s
时离原点最远，故A错误，B正确；
CD．由图象的“面积”看出，前2s内和后2s内位移大小相等，则
t=4s
时回到原点，故C错误，D正确。
故选BD。
14．ABCD
【详解】
设t时刻的速度为v，则
A．加速度的大小之比为
A正确；
B．图像的面积等于位移，阚泽位移的大小之比为
B正确；
C．平均速度的大小之比为
C正确；
D．中间时刻速度等于平均速度，则中间时刻的速度大小之比为1︰1，D正确。
故选ABCD。
15．x＝v0t＋at2
【详解】
v－t图线下面梯形的面积
S=(OC+AB)OA
把面积及各条线段换成其所代表的物理量，上式变成
x＝（v0＋v）t
又因为
v＝v0＋at
联立可得
x＝v0t＋at2
16．（1）12.75m；（2）3.75m
【详解】
（1）取初速度方向为正方向
v0＝5m/s，a＝－0.5m/s2
3s内物体的位移
x3＝v0t3＋at32＝5×3m＋×（－0.5）×32m＝12.75m.
（2）同理2s内物体的位移
x2＝v0t2＋at22＝5×2m－×0.5×22m＝9m
因此第3s内的位移
x＝x3－x2＝12.75m－9m＝3.75m.
17．(1)0.02m/s2(2)100s
【详解】
(1)根据题意有
x=1000m+100m=1100m
由得
(2)由得，所用时间为
18．x=105m
【详解】
解：当司机发现紧急情况（如前方车辆突然停下）后，在反应时间内，汽车仍以原来的速度做匀速直线运动；刹车后，汽车匀减速滑行．所以，刹车过程中汽车先后做着两种不同的运动，行驶中的安全车距应等于两部分位移之和．
汽车原来的速度ν="108" km/h=30m/s．在反应时间t=0.5s内，
汽车做匀速直线运动的位移为s1=v0t1="30×0.5=15" m
刹车后，汽车做匀减速直线运动，滑行时间为t2=s=6s
汽车刹车后滑行的位移为s2=v0t2+at2=30×6m+×（﹣5）×62 m="90" m
所以行驶时的安全车距应为s=s1+s2="15m+90" m="105" m
答：行驶时的安全车距至少为105 m．
【点评】解决本题的关键知道汽车在整个过程中的运动情况，结合运动学公式灵活求解．
19．（1）6s；（2）58m
【详解】
（1）小轿车从刹车到停止所用的最短时间
（2）小轿车在反应时间内做匀速运动，则
小轿车从刹车到停止的位移为
小轿车从发现三角警示牌到停止的位移
驾驶员只能看清前方的物体，所以三角警示牌距车的最小距离
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页