2022版高中同步人教版必修第一册第二章2匀变速直线运动的速度与时间的关系能力提升练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.一辆摩托车与一辆汽车在平直的公路上运动,下表是每隔1秒记录的两车的速度值.若两车的运动可看做匀变速直线运动,则下列说法正确的是( )
0 1 2 3 4
摩托车 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0
汽车 9.8 11.0 12.2 13.4 14.6
A.从t=4s开始计时,经过两车的速度相等
B.摩托车的速度变化快
C.在0~4s内,摩托车的平均速度较大
D.摩托车的位移在减小
2.下列对加速度的定义式a=的理解正确的是( )
A.加速度a与速度变化量Δv成正比,与时间Δt成反比
B.加速度a是描述速度变化快慢的物理量
C.加速度a的方向与Δv方向相同
D.加速度a的大小决定于速度变化率
二、单选题
3.2019年11月4日美国正式启动退出《巴黎气候变化协定》的程序。《巴黎协定》是人类历史上应对全球温室效应带来的气候变化的第三个里程碑式的国际法律文本。为了减少二氧化碳的排放,我国一直在大力发展新能源汽车。已知某型号的电动汽车主要技术参数如图表:
车型尺寸长×宽×高(mm) 4870×1950×1725 最高时速(km/h) 120
电机型式 交流永磁同步电机 电机最大电功率(kW) 180
工况法纯电续驶里程(km) 500 等速法纯电续驶里程(km) 600
电池容量(kWh) 82.8 快充时间(h) 1.4
0—50km/h加速时间(s) 2 0—100km/h加速时间(s) 4.6
根据电动汽车行业国家标准(GB/T18386—2017)。电机的最大功率为电机输出的最大机械功率:电池容量为电池充满电时储存的最大电能。根据表中数据,可知( )
A.0~100km/h的加速过程中电动车行驶的路程一定大于64m
B.电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时,车受到的阻力大小为5000N
C.该车在0~50km/h的加速过程中平均加速度为
D.用输出电压为220V的充电桩给电池快速充电时,充电电流一定小于260A
4.作匀变速直线运动的物体(加速度不为零)在10s钟内先后通过相距100m的A、B两点,则它在通过AB中点时的速率应为( )
A.大于10m/s B.小于10m/s
C.等于10m/s D.以上三种情况均可能
5.甲、乙两辆车从同一地点沿同一直线同时运动,如图所示,、分别是甲、乙的图像,图像交点对应的时刻为。由图像可以判断( )
A.2s~8s甲、乙两车的加速度大小相等
B.在0~8s内两车最远相距148m
C.两车在时刻和2s末速度相等
D.两车在时相遇
6.甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。则甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比为( )
A.1:3 B.3:5 C.5:7 D.7:9
7.一列车由等长的车厢连接而成,车厢之间的间隙忽略不计。一旅客站在站台上与第1节车厢的最前端相齐。当列车由静止开始做匀加速直线运动时开始计时,测得第5节到第16节车厢通过他的时间为4s,则第一节车厢通过他的时间为( )
A.1s B.2s C.2.5s D.3s
8.做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2,对任意1 s来说,下列说法中不正确的是
A.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/s
B.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3倍
C.某1 s末的速度比前1 s末的速度大3 m/s
D.某1 s末的速度比前1 s初的速度大6 m/s
9.高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.6s,刹车的加速度大小为5m/s2,则该 ETC通道的长度约为( )
A.3.6 m B.5.4 m C.6.6 m D.9.0 m
10.下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A.平均速度、位移、速率 B.路程、时间、质量
C.位移、加速度、瞬时速度 D.位移、速度的变化量、平均速率
三、解答题
11.一辆公共汽车速度2m/s时以加速度大小为2m/s2加速,5s后改做匀速直线运动,快到下一站时关闭发动机做匀减速直线运动,再经过12s停止。求:
(1)汽车匀速行速时的速度;
(2)汽车关闭发动机后的加速度;
(3)汽车在匀速行速的过程中突遇紧急情况,需要停车,若其刹车的加速度大小为4m/s2,那么刹车2s和5s时的速度分别为多大?
12.计算下列运动中物体的加速度
(1)若某飞机起飞过程可看作匀变速直线运动,且速度是50m/s时离开跑道,因地面跑道的限制,要求飞机在8s内离开跑道,求飞机起飞时的最小加速度。
(2)一辆汽车正以108km/h的速度行驶,因发生紧急情况关闭油门,刹车后做速度均匀减小的减速直线运动,经5s停止,求汽车的加速度。
13.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止,下表给出了不同时刻汽车的速度:
(1)汽车从开出到停止共经历的时间是多少?
(2)汽车做匀速运动的时间是多少?
14.正以v=30m/s的速度运行的列车,接到前方小站的请求,在该站停靠1min,接一个重病人上车,司机决定,以加速度a1=﹣0.6m/s2做匀减速运动到小站,停靠一分钟后以a2=1.0m/s2匀加速启动,恢复到原来的速度再匀速行驶.试问:
(1)列车距小站多远处开始刹车,刚好能停靠在小站?
(2)由于临时停车,列车共耽误了多长时间?
15.如图所示为某高楼电梯上升的速度图象,试求:
(1)在t1=5 s、t2=8 s时刻的速度大小;
(2)0~2s内 , 2~5s内, 5~8s内这三段各段的加速度.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.AC
【详解】
B.摩托车的加速度为
;
汽车的加速度为
故汽车的速度变化快,故B错误;
C.0-4s内的平均速度为
汽车的平均速度为
故C正确;
D.摩托车做匀减速运动,速度在减小,位移在增大,故D错误;
A.摩托车速度为
汽车速度为
故A正确;
故选AC.
【名师点睛】
此题是匀变速直线运动的基本公式的直接应用,属于比较简单的题目,加速度是描述速度变化快慢的物理量,首先要求出各自的加速度;解题时要学会选择不同阶段重复使用同一个公式,这样很多问题就会迎刃而解了.
2.BCD
【详解】
A.加速度a等于速度的变化量Δv与时间Δt的比值,但是与速度的变化量以及时间均无关 ,选项A错误;
B.加速度a是描述速度变化快慢的物理量,选项B正确;
C.加速度a的方向与Δv方向相同,选项C正确;
D.加速度a的大小决定于速度变化率,选项D正确。
故选BCD。
3.A
【详解】
A.;0-100km/h的加速时间为4.6s,假设电动车做匀加速直线运动,该过程中电动车行驶的路程
实际上电动车做加速度减小的加速运动,故路程一定大于64m,故A正确;B.P=180kW=180000W,vm=120km/h=33.3m/s,电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时,牵引力等于阻力
故车受到的阻力大小为5400N,故B错误;
C.,该车在0-50km/h的加速过程中,用时2s,平均加速度
故C错误;
D.电池容量82.8kW h,快充时间为1.4h,用输出电压为220V的充电桩给电池快速充电时,充电电流
故D错误。
故选A。
4.A
【详解】
设某一段过程初末速度分别为v0,v,则中间时刻的速度
中间位置的速度为
根据作差法知
所以中间位置的速度大于中间时刻的速度.匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,则。故A正确,BCD错误。
故选A.
5.B
【详解】
A.图像斜率的物理意义为加速度,内,甲车的加速度大小
乙车加速度大小
A错误;
B.两车速度相等时,距离最远,从开始,共速时满足
解得
图线和时间轴围成的面积为位移,所以二者速度相等时相距
B正确;
C.速度为矢量,所以在末速度大小相等,方向相反,C错误;
D.甲、乙两车同时同地出发,图线和时间轴围成的面积为位移,可知内
D错误。
故选B。
6.C
【详解】
ABCD. 设汽车甲在第一段时间t的速度为v,第一段时间间隔内行驶的路程为s1,加速度为a,在第二段时间间隔内行驶的路程为s2.
由运动学公式得
联立上式得,甲车行驶得总路程
设乙车在时间t的速度为v',在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1′、s2′,
同样有
联立上式得,乙车行驶得总路程
则甲、乙两车各自行驶的总路程之比为
故C正确ABD错误。
故选C。
7.B
【详解】
取车为参考系,把车的运动转化为人做匀加速直线运动。设每节车厢长为L,加速度为a,则由
得人通过第一节车厢的时间为:
人通过前4节车厢的时间为:
人通过前16节车厢的时间为:
根据题意可知
△t=t16-t4=4s
联立解得:
故B正确,ACD错误
故选:B。
8.B
【详解】
AB.匀加速直线运动的物体的加速度为3m/s2,根据得某1s末的速度比该1s初的速度总是大3m/s,但不一定是3倍,比如初速度为1m/s,末速度应为4m/s,A不符合题意,B符合题意;
C.某1s末和前1s末相隔1s,根据,知某1s末的速度比前1s末的速度大3m/s,C不符合题意;
D.某1s末和前1s初相隔2s,根据,知某1s末的速度比前1s初的速度大6m/s,D不符合题意.
9.D
【分析】
考查匀变速直线运动的规律应用。
【详解】
初速度v0=21.6 km/h= 6m/s,识别时间和反应时间共t1=0.9s,此时间内做匀速直线运动,位移:
之后开始匀减速直线运动,由位移与速度的关系式:
解得
则总长度为:
故选D。
10.C
【详解】
A.速率是标量,A错误;
B.路程、时间、质量均为标量,B错误;
C.位移、加速度、瞬时速度均为矢量,C正确;
D.平均速度是标量,D错误。
故选C。
11.(1)12m/s;(2)-1m/s2;(3)4m/s,0
【详解】
(1)汽车匀速行速时的速度
(2)汽车关闭发动机后的加速度
(3)汽车刹车停止时的时间
刹车2s时的速度
刹车5s时速度为0.
12.(1)6.25m/s2,加速度方向与起飞方向相同;(2)-6m/s2,加速度方向与初速度方向相反
【详解】
(1)取飞机起飞方向为正方向,根据公式
得
加速度方向与起飞方向相同
(2)取汽车的初速度方向为正方向,则有
加速度方向与初速度方向相反
13.(1);(2)
【解析】
试题分析:(1)汽车做匀减速运动的加速度,设汽车从经t'时间停止,,总共经历的时间为.
(2)汽车做减速运动的时间,汽车加速运动的加速度,汽车做加速运动的时间,则匀速运动的时间.
考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的速度与时间的关系
【名师点睛】解决本题的关键知道汽车先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,结合速度时间公式进行求解.
14.(1)列车距小站750m远处开始刹车,刚好能停靠在小站
(2)由于临时停车,列车共耽误了100s
【解析】
解:匀减速到车站:
得:x1=750m
用时为:
从车站匀加速到v0,加速通过的位移为x2,有:
解得:x2=450m
用时为:
由于停靠小站共耗时为:t总=50s+30s+60s=140s
正常行驶用时为:
故由于停靠小站耽误为:△t=t总﹣t′=100s
答:(1)列车距小站750m远处开始刹车,刚好能停靠在小站
(2)由于临时停车,列车共耽误了100s
考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题:定量思想;方程法;直线运动规律专题.
分析:(1)根据速度位移公式求的距离;
(2)求出列车减速到零再加速到原来速度这段时间内的位移,求出在这段位移内若以30m/s速度运行所需的时间,再求出实际通过这段位移的时间,两时间之差为临时停车所耽误的时间
点评:列车减速和加速都做匀变速直线运动,熟悉匀变速直线运动的位移时间关系和速度时间关系是解决本题的关键
15.(1)10 m/s,5 m/s;(2)5 m/s2,0,- m/s2
【详解】
解:(1)由所给速度图象知,电梯在t1=5 s、t2=8 s时刻的速度分别为v1=10m/s,v2=5m/s 。
(2)电梯在内的加速度
电梯在2~5s内做匀速直线运动,加速度a2=0。
电梯在5~8s 内的加速度
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