人教版高中物理必修一 第2章 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 (Word版含答案)

人教版高中物理必修一 第2章 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、单项选择题（共5小题；共20分）
1. 做匀加速直线运动的物体，速度从 增加到 时经过的位移是 ，则它的速度从 增加到 时发生的位移是
A. B. C. D.
2. 汽车在水平地面上因故刹车，可以看作是匀减速直线运动，其位移与时间的关系是：（），则它在停止运动前最后 内的平均速度为
A. B. C. D.
3. 将固定在水平地面上的斜面分为四等份，如图所示，，在斜面的底端 点有一个小滑块以初速度 沿斜面向上运动，刚好能到达斜面顶端 点。则小滑块向上运动经过 点时的速度大小是
A. B. C. D.
4. 我国“蛟龙号”载人潜水器进行下潜试验，从水面开始竖直下潜，最后返回水面，其 图象如图所示，则下列说法正确的是
A. 和 两时间段平均速度大小相等
B. 全过程中的最大加速度为
C. 和 加速度方向相反
D. 本次下潜的最大深度为
5. 入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足 。在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车。两辆车刹车时的 图象如图，则
A. 若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于
B. 若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于
C. 若两车发生碰撞，则一定是在刹车后 之内的某时刻发生相撞
D. 若两车发生碰撞，则一定是在刹车后 以后的某时刻发生相撞
二、双项选择题（共3小题；共12分）
6. 物体做初速度为零的匀加速直线运动，前 内的位移是 ，则
A. 物体的加速度是 B. 物体的加速度是
C. 物体前 内的位移是 D. 物体前 内的位移是
7. 如图所示是 、 两质点，从同一地点由静止开始运动的 图象，由图线可以判定
A. 质点的速度越来越小
B. 零时刻 质点的加速度为零
C. 在 时间内， 质点在 质点前面
D. 在 时间内， 质点的平均速度大于 质点的平均速度
8. 两辆游戏赛车 、 在两条平行的直车道上行驶， 时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。它们在四次比赛中的 图象如图所示，哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆
A. B.
C. D.
三、多项选择题（共1小题；共4分）
9. 一质点向东做匀变速直线运动，其位移表达式为 ，则
A. 质点先向东做匀减速直线运动，后向西做匀加速直线运动
B. 质点的加速度大小是
C. 质点的加速度大小是
D. 在 末，质点在出发点以西 处
四、解答题（共4小题；共52分）
10. 飞机着陆做匀减速直线运动可获得大小为 的加速度，飞机着陆时的速度为 ，求飞机着陆后 内滑行的距离。
11. 一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以 的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶。经 ，警车发动起来，以加速度 做匀加速直线运动。试问：
（1）警车发动完成后要多长时间才能追上违章的货车
（2）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多大
12. 有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为 ，当飞机的速度达到 时，才能离开航空母舰起飞。设航空母舰处于静止状态。问：
（1）若要求该飞机滑行 后起飞，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度
（2）若航空母舰上不装弹射系统，要求该飞机仍能在航空母舰上正常起飞，则该航空母舰甲板长至少应为多少
13. 为备战校运会，四个同学在直跑道上进行 接力训练，他们在奔跑时有相同的最大速度，最大速度为 ，且从静止开始全力奔跑需跑出 才能达到最大速度，这一过程可看作是匀加速直线运动，现在甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出。若要求乙接棒时奔跑的速度达到最大速度的 ，则：
（1）按题目描述的，接力的过程甲做什么运动，乙又是做什么运动 平均速度之比是多少
（2）乙在接力区须奔出多少距离
（3）如果乙是傻傻地站着接棒，接到棒后才从静止开始全力奔跑，这样会浪费多少时间
答案
第一部分
1. D
【解析】根据匀变速直线运动的速度位移公式，速度从 增加到 时，有：，速度从 增加到 时，有：，联立两式得：，故A、B 、C错误，D正确。
2. C
【解析】根据匀变速直线运动的位移时间关系
（），
解得：，；
采取逆向思维，汽车在停止运动前 内的位移
，
停止运动前最后 内的平均速度
。
3. D
【解析】将末速度为零的匀减速直线运动逆向看成初速度为零的匀加速直线运动，则 ，，又 ，解得：。故D项正确，A、B、C项错误。
4. A
【解析】根据 图象与横轴围成的面积表示位移，则 内的位移大小为：； 内位移大小为 ，可知， 和 两时间段位移大小相等，所用时间相等，则平均速度大小相等，故A正确；
图线的倾斜程度表示加速度的大小， 和 加速度最大，大小为 ，故B错误；
图象的斜率的正负反映加速度的方向，可知 和 加速度方向相同，故C错误；
由题图可知 时“蛟龙号”下潜到最深处，最大深度为：，故D错误。
5. C
【解析】由题图可知，甲车的加速度 ，乙车的加速度 ，两车速度相等经历的时间为 ，此时两车的速度 ，甲车的位移 ，乙的位移 ，可知要不相撞，则两车的距离至少 ，若两车发生碰撞，则两车的距离小于 ，故A 、B错误。因为速度相等后，若不相撞，两者的距离又逐渐增大，可知若两车发生碰撞，两辆车一定是在刹车后的 之内的某时刻发生相撞的，故C正确，D错误。
第二部分
6. B， C
【解析】由 ，代入 、 得 ，故A错误，B正确；由 ，代入 、 ，得物体前 内的位移 ，故C正确，D错误。
7. C， D
【解析】在 图象中，图线上某一点的纵坐标代表此时刻质点的瞬时速度，从题图中可以看出在 时间内， 质点的速度越来越大，故A错误；由于在 图象中，切线斜率表示加速度，所以零时刻 质点的速度虽然为零，但是斜率（即加速度）不为零，故B错误；在 图象中，图线与横轴围成的面积代表位移，所以在 时间内， 质点的位移大于 质点的位移，因 、 两质点从同一地点由静止开始运动，则 质点在 质点前面，根据节 可知，在 时间内， 质点的平均速度大于 质点的平均速度，选项C、D正确。
8. A， C
【解析】在 图象中，图线与横轴所围的面积表示物体发生的位移。从A图中可以看出，当 时，两车位移相等，此时 追上了 ；B图中 的位移始终小于 的位移，所以不可能追上；C图中也是在 时，两车位移相等，此时 追上了 ；D图中 的位移始终小于 的位移，所以不可能追上。
第三部分
9. A， C， D
【解析】将 与公式 对比可知，质点的初速度为 ，加速度大小是 ，方向向西，则质点先向东做匀减速直线运动，后向西做匀加速直线运动，故A、C正确，B错误； 时，，即质点在出发点以西 处，故D正确。
第四部分
10.
【解析】设飞机从着陆到停止所需时间为 ，
由速度公式 ，解得 。
即飞机在 内的前 内做匀减速直线运动直到停止，后 内保持静止。
所以有 。
（或 ）
11. （1）
【解析】追上货车时警车的位移为：，
货车的位移为：，，
联立解得 ，（舍去）。
（2）
【解析】当警车的速度与货车的速度相等时，两车间距离最大，有：。
解得：，
此时货车的位移为：，
警车的位移为：，
则两车间的最大距离为：。
12. （1）
【解析】根据公式 ，
得：。
（2）
【解析】航空母舰上不装弹射系统时，，
航空母舰甲板长至少应为 。
13. （1） 匀速直线运动；匀加速直线运动；
【解析】由题意可知：甲以速度 做匀速直线运动，乙做加速度最大的匀加速直线运动。
，。
故 。
（2）
【解析】设乙的最大速度为 ，则 ，，得 。
（3）
【解析】在接力区通过 距离所需时间：
，
，
。
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