2019人教版选择性必修第一册第二章第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系同步检测
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.甲、乙两位同学同时从操场400米跑道的某点开始行走,甲沿顺时针方向行走,乙沿逆时针方向行走,经过一段时间后,甲乙两同学在另一点相遇。从出发到相遇的过程中,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两位同学通过的位移一定相同
B.甲、乙两位同学通过的路程一定相同
C.甲、乙两位同学的平均速度一定相同
D.甲、乙两位同学的平均速率一定相同
2.小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,以竖直向下为正方向,其图像如图所示,则由图可知( )
A.小球从空中自由下落的位移大小为1.25m
B.小球从空中自由下落的加速度为10m/s2
C.小球第一次能弹起的最大高度为0.9m
D.小球第一次与地面相碰的过程中,速度变化量为
3.汽车由静止开始匀加速前进,经过10s速度达到5m/s,则汽车在这10s内( )
A.汽车的加速度是0.5m/s2 B.汽车的加速度是2.5m/s
C.汽车的位移是25m D.汽车的位移是50m
4.物体在一条直线上运动,依次经过A、C、B三个位置,在AC段做加速度大小为a1的匀加速运动、CB段做加速度大小为a2的匀加速运动,且从A到C和从C到B的时间相等,物体经过A、B两点时的速度分别为vA,vB,经过C时的速度为vC=,设从A到C和从C到B的位移大小分别为x1和x2,则a1和a2的大小关系及x1和x2的大小关系为( )
A.a1 >a2 B.a1< a2 C.x1>x2 D.x1 <x2
5.做匀减速直线运动的物体经4s后停止,若在第1s内的位移是14m,则下列说法正确的是( )
A.物体零时刻的初速度为4m/s B.物体加速度大小为4m/s2
C.物体3s内的位移为32m D.物体最后1s内的位移为2m
6.质点做匀变速直线运动的速度随时间变化规律是(各物理量均采用国际单位),则对于质点的运动,下列说法正确的是( )
A.质点的加速度为8m/s2 B.质点的初速度为2m/s
C.第2s末质点的速度为10m/s D.任意1s时间内速度的改变量为4m/s
二、单选题
7.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.加速度的方向与速度变化量的方向相同
B.物体加速度变大,则速度也一定是在变大
C.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度大,加速度一定大
D.加速度为正值,说明物体的速度一直在增加;加速度为负值,说明物体的速度一直在减小
8.以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为a=4m/s2的加速度,刹车后第3s内,汽车走过的路程为( )
A.0.5m B.2m C.10m D.12.5m
9.如图所示,F1赛车是世界上速度最快、科技含量最高的运动.F1赛车不仅加速快,而且有很强的制动特性,可以在1.9 s内从200km/h减速到0,则其制动加速度大小约为( )
A.10 m/s2 B.20 m/s2 C.30 m/s2 D.40 m/s2
10.我国自主研制的歼-10战斗机由静止开始启动,在运动500 m后起飞,已知5 s末的速度为10 m/s,7秒末的速度为15 m/s.在20秒末起飞,问歼-10飞机由静止到起飞这段时间内的平均速度是( )
A.10 m/s B.15 m/s C.17 m/s D.25 m/s
11.如图所示是某质点做直线运动的v–t图象,由图可知这个质点的运动情况是( )
A.前5 s质点静止
B.10 s末质点的速度为3 m/s
C.0~15 s内质点的平均速度为3.5 m/s
D.5~15 s内质点做匀加速运动,加速度为0.3 m/s2
12.一个做匀加速直线运动的物体,初速度,它在第3 s内通过的位移是4.5m,则它的加速度为 ( )
A.0.5 B.1.0 C.1.5 D.2.0
13.某军事试验场正在平地上试射地对空导弹。若某次竖直向上发射导弹时发生故障,造成导弹运动的v t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.1~2 s内导弹静止
B.2~3 s内导弹匀减速下降
C.2~3 s内和3~5 s内加速度的方向相反
D.5 s末导弹回到原出发点
14.中国自主研发的 “暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和l s,则无人机的加速度大小是
A.20m/s2
B.40m/s2
C.60m/s2
D.80m/s2
15.一个初速不为零的物体,开始一段时间作匀加速直线运动,从t时刻起作匀减速直线运动,刚好减速经过20s,物体停了下来,已知t时刻以后加速度 的大小为0.5m/s2,则此过程中,物体的最大速度是( )
A.( +10)m/s B.(-) m/s C.10 m/s D.不能确定
16.一个质点以初速度v0做匀加速直线运动,加速度大小为a,经过时间t,位移大小为2at2,末速度为v,则v0:v为( )
A.5:3 B.3:5 C.4:3 D.3:4
三、解答题
17.如图所示,滑板车运动现在深受青少年喜爱.某同学站在滑板车上从静止开始以a=2m/s2的加速度沿斜坡匀加速直线滑下,经过t=3s的时间,该同学的速度达到多大?
18.一辆汽车以20m/s的速度行驶,现因紧急事故刹车并最终停止运动。已知汽车刹车过程中的加速度大小为4m/s2,若从刹车瞬间开始计时,求:
(1)汽车2s末的速度;
(2)汽车前2s的位移;
(3)汽车前6s的位移。
19.一辆汽车经原点O开始计时,汽车沿x轴先做匀加速直线运动后做匀速线运动最后做匀减速直线运动,为研究汽车的运动而记下它在各时刻的位置和速度,见表格,
时刻t/s 0 1 3 4 5 7 8
位置的坐标s/m 0 3 15 23 31 46 50
瞬时速度v/m·s-1 2 4 8 8 8 6 2
求: (1) 汽车在前3s内的加速度为多少
(2) 汽车在第2s末的瞬时速度为多少
(3)汽车在表中后4s内的平均速度为多少
(4)汽车刹车3 s内滑行的位移s为多少
20.平直的公路上两个路标A和B,质点静止在A点.质点由A点出发向B运动,做加速度恒定为a1的匀加速直线运动,经时间T(T末知)到达B点;到达B点后,立即做以恒定加速度为a2的匀变速直线运动,经相同的时间T返回A点.求a1:a2.
21.一辆汽车以72km/h的速度沿平直公路行驶,在遇到障碍物前刹车,刹车后获得大小为4m/s2的加速度,求刹车后2s末汽车的速度及刹车后6s内汽车的位移大小。
22.短跑运动员完成百米赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。一次比赛中,某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m,求:
(1)该运动员跑完全程的平均速度;
(2)运动员在加速阶段的加速度;
(3)运动员加速阶段通过的距离。
23.高速公路上行驶的车辆速度很大,雾天易出现车辆连续相撞的事故。某天清晨,在一段限速为100 km/h的高速公路上有浓雾,一辆正以72 km/h速度行驶的汽车司机突然发现前方60 m处有辆车打双闪灯停止不动,就立即刹车。若该司机反应时间为0.6 s,在反应时间内车速不变,若该汽车刹车后的加速度大小为5 m/s2。
(1)求该汽车在司机反应时间内前进的距离;
(2)求该汽车从刹车到停止所用时间;
(3)通过计算分析,该汽车是否会发生追尾事故。
24. 近年来,宜兴交警将“礼让行人”作为管理的重点,“斑马线前车让人”现己逐渐成为一种普遍现象。司机小明驾驶轿车以的速度,在平直的城市道路上沿直线匀速行驶。看到斑马线有行人后立即以的加速度刹车,停住时车头刚好碰到斑马线。然后等待行人10s(人己走过),又用了 8s的时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点(即),则:
(1)求轿车第3s末的瞬时速度;
(2)求轿车前10s的位移。
25.一物体由静止开始先做匀加速直线运动,发生一段位移后立即改做匀减速直线运动直至静止,若物体运动的总位移为s,全过程运动的时间为t,且加速与减速运动过程的路程之比为2:3,求:
(1)物体在加速阶段的加速度的大小
(2)物体运动的最大速度多大?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.AC
【详解】
AB.根据题意可知,甲乙两同学的初末位置都相同,所以位移相同,但两同学运动轨迹不相同、运动快慢关系未知,所以路程不一定相同,A正确,B错误;
CD.因两同学的位移相同,用时相同,由
可知平均速度一定相同,因两同学路程关系无法确定,故两人的平均速率关系无法确定,C正确,D错误。
故选AC。
2.ABD
【详解】
A.由图像的面积表示位移可知,小球从空中自由下落的位移大小为
故A正确;
B.由图像的斜率表示加速度可知,小球从空中自由下落的加速度为
故B正确;
C.由图像的面积表示位移可知,小球第一次能弹起的最大高度为
故C错误;
D.由图可知,小球第一次与地面相碰的过程中,速度变化量为
故D正确。
故选ABD。
3.AC
【详解】
AB.由公式v=at可知加速度为0.5m/s2
选项A对B错;
CD.由匀变速直线运动,平均速度为
位移为
s=vt=25m
选项C对;D错;
故选AC。
点评:难度较小,对匀变速直线运动公式要理解并能由于简单计算,巧妙应用“平均速度公式”能使计算变得简单
4.AD
【详解】
AB.根据题意从A到C的时间和从C到B的时间相等,所以加速度的大小由速度变化量决定,即比较:vC-vA与vB-vC的大小;由数学关系知
( v A) (vB )>0
所以
a1>a2
则A正确,B错误。
CD.根据
由数学关系知
( +v A) (vB+)= v A vB <0
则
x1 <x2
选项C错误,D正确。
故选AD。
5.BD
【详解】
CD.采用逆向思维,物体做初速度为零的匀加速直线运动,在相等时间内的位移之比等于1:3:5:7,因为第1s内的位移为14m,则最后1s内的位移为:
,
物体3s内的位移为
,
选项C错误,D正确;
B.由可得
,
选项B正确;
A. 物体零时刻的初速度为
,
选项A错误;
6.BCD
【详解】
AB.根据
结合
质点的加速度为4m/s2,质点的初速度为2m/s,A错误,B正确;
C.第2s末质点的速度为
C正确;
D.任意1s时间内速度的改变量
D正确。
故选BCD。
7.A
【详解】
A.根据
可知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,故A正确;
B.物体加速度变大,但若加速度方向与速度方向相反,速度反而减小,故B错误;
C.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,但速度大,加速度却不一定大,故C错误;
D.加速度为正值,但若速度为负值,物体的速度反而减小;加速度为负值,若速度也为负值,则物体的速度在增大,故D错误。
故选A。
8.A
【详解】
汽车停车时间为
所以刹车后第3s内,只有前0.5s在运动,则有
故选A。
9.C
【解析】试题分析:,所以加速度,故C正确
考点:考查了加速度的计算
10.D
【详解】
试题分析:平均速度就等于总的位移除以所用的时间,由v==m/s=25m/s,选项D正确.
考点:平均速度
【名师点睛】平均速度就等于总的位移除以所用的时间
11.D
【详解】
A项:前5s内质点的速度不变,故质点做匀速直线运动,故A错误;
B项:的加速度为,由公式,故B错误;
C项:0~15 s内质点的位移为:,平均速度为:,故C错误;
D项:由图象可知,5~15 s内质点做匀加速运动,加速度为,故D正确.
故应选:D.
12.B
【解析】试题分析: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
故选B,
考点:考查了匀变速直线运动规律
点评:本题运用了匀变速直线运动规律的一个推论:中间时刻的瞬时速度等于平均速度,
13.D
【详解】
A.由题图可知,1~2 s内导弹匀速上升,A错误;
B.2~3 s内导弹匀减速上升,B错误;
C.v t图像的斜率表示加速度,所以2~3 s内和3~5 s内导弹加速度的方向相同,C错误;
D.v t图像和时间轴围成的面积表示位移,根据图像可知0~3 s内导弹的位移
x=×30 m=60 m
3~5 s内导弹的位移
x′=-×60×2 m=-60 m
所以5 s末导弹回到原出发点,D正确。
故选D。
14.B
【详解】
第一段的平均速度;第二段的平均速度,中间时刻的速度等于平均速度,则,故选B.
15.C
【详解】
可以利用逆向思维,匀减速运动利用逆向思维考虑则是做初速度为零的匀加速运动,物体在20s内速度达到了最大,利用
可解得: ,故C对;ABD错;
综上所述本题答案是:C
【点睛】
物体的最大速度就是匀减速直线运动的初速度,根据匀变速直线运动是速度时间公式可以求解.
16.B
【详解】
由匀变速直线运动的运动公式可得
则
则可知比值为
故选B。
17.6m/s
【详解】
试题分析:已知初速度为零,则由v=at可求得3s末时的速度.
解:由v=at可知:
3s末的速度v=2×3=6m/s;
答:同学的速度达到6m/s.
【点评】本题考查匀变速直线运动的速度公式的应用,要注意明确当匀速为零时,可以变形为v=at进行求解.
18.(1)12m/s;(2)32m;(3)50m
【详解】
(1)根据
v=v0-at
解得
t=5s
所以汽车经5s停下,根据
v2=v0-at2
可得汽车2s末的速度
v2=12m/s
(2)根据
x2=v0t2-at22
可得汽车前2s的位移
x2=32m
(3)6s>5s,所以时间为5s
根据
19.(1) (2) (3) (4)
【解析】
【详解】
(1)汽车在前3s内的加速度为
(2)汽车在第2s末的瞬时速度为
(3)汽车在后4s内的平均速度为
(4)汽车刹车时加速度
汽车刹车到停止用时间
汽车刹车3s内滑行的位移
20.1:3
【解析】
试题分析:设AB=s;第一个T时速度为 v=a1T,位移为 s=a1T2①
第二个T时间内的位移为-s=vT-a2T2②
代入得,-s=a1T T-a2T2③
由①③得a1T2=a1T2-a2T2
可得a2=3a1.即得 a1:a2=1:3
考点:匀变速直线运动的规律的应用
【名师点睛】本题考查了匀变速直线运动基本公式的应用,要注意位移、速度、加速度均是矢量.当物体做直线运动时,选定正方向后,运用“+”、“-”号来表示s、v0、vt和a的方向.
21.刹车后2s末汽车的速度为12m/s,刹车后6s内汽车的位移大小为50m
【解析】
【详解】
汽车行驶速度v1=72km/h=20m/s。刹车过程的加速度为a2=﹣4m/s2
设汽车刹车过程用时t0
由0=v1+a2t0
得汽车静止所需要的时间为t0=5s
所以刹车后t2=2s时的速度为v2=v1+a2t2=(20﹣4×2)m/s=12m/s。
由于6s>5s,刹车后6s内的位移即5s内的位移,根据50m。
22.(1)9.1m/s;(2)5m/s2;(3)10m
【详解】
(1)由平均速度公式
运动员跑完全程的平均速度
(2)设运动员在匀加速阶段的加速度为a,在第1s和第2s内通过的位移分别为s1和s2,由运动学规律得
求得
(3)设运动员做匀加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,匀速运动的速度为v1,跑完全程的时间为t,全程的距离为s,依题及运动学规律,得
设加速阶段通过的距离为s′,则
求得
23.(1)12 m;(2)4 s;(3)不追尾
【详解】
(1)轿车的最大速度为v=72km/h=20m/s,则轿车在反应时间内的位移
x1=vt1=200.6m=12m
(2)刹车后做匀减速直线运动的时间
0-v=at2
(3)刹车后做匀减速直线运动的位移
汽车的位移
x=x1+x2=12m+40m=52m<60m
不追尾。
24.(1)6m/s;(2)36m
【详解】
(1)轿车第3s末的瞬时速度
(2)轿车刹车的时间为
即在前10s内,轿车等待行人4s,则总位移为
25.(1); (2)
【详解】
(1)(2)令物体的最大速度为v,则在加速过程中的平均速度
在减速过程中的平均速度
由此可知物体在整个运动过程中的平均速度
又因为物体运动的总位移为s,所用时间为t,故有
所以
又因为在匀加速和匀减速运动过程中的平均速度相等,故加速和减速过程中的位移比等于时间比,令加速时间为t1,则减速运动时间为t-t1,由题意得
所以加速运动时间
故加速运动的加速度
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页