2019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 核心题练
一、多选题
1.一质点做匀变速直线运动,初速度大小为2m/s,3s后末速度大小变为4m/s,则下列判断正确的是( )
A.速度变化量的大小一定等于2 m/s
B.速度变化量的大小可能大于2m/s
C.加速度大小可能等于2m/s2
D.位移大小可能等于3m
2.如图所示,直线和曲线分别是在平行的平直公路上行驶的汽车和的图线,在时刻两车刚好在同一位置(并排行驶),在到这段时间内( )
A.在时刻,两车相距最远
B.在时刻,两车相距最远
C.车的加速度大于车的加速度
D.车在时间段内做加速度增大的加速运动
3.今年10月份,山西省出现大范围极端强降水天气,很多地区遭受严重洪涝灾害。在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了6s,由于前方突然有巨石滚下,堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经4s停在巨石前。则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是( )
A.加速、减速中的加速度大小之比等于
B.加速、减速中的平均速度大小之比等于
C.加速、减速中的位移大小之比等于
D.加速、减速中的平均速度大小之比等于
4.A、、C、四个物体在同一条直线上做直线运动,A物体的、物体的、C物体和D物体的图象依次如图所示,规定水平向右为正,已知物体在时的速度均为零,且此时C物体在D物体的左边处,则( )
A.其中内物体运动位移最大的是B物体
B.其中内物体运动位移最大的是C物体
C.时C物体追上D物体
D.时C物体追上D物体
5.甲、乙两小车在同一地点同时开始往相同方向做直线运动的v-t图像如图所示(甲小车速度减为0后不再运动),根据图像提供的信息可知( )
A.甲车在0-4s内的加速度大小为2m/s2
B.甲车0-4s内与4-6s内的运动方向相同
C.在乙追上甲之前,4s末两小车相距最远
D.8s末甲、乙两小车相遇,且离出发点距离为32m
二、单选题
6.一个物体从静止开始向南运动的v-t图象如图所示,下列关于物体运动描述中,正确的是( )
A.物体在1s-4s内的加速度最大
B.物体在4s末开始向北运动
C.物体在0-6s内的位移13.5m
D.物体在4s-6s内的加速度大小为0.5m/s2
7.终于到了学校,练老师迅速来到学校操场,主持水火箭发射比赛,如图所示是水火箭升空瞬间的照片。这一有趣的比赛活动引起了同学们关于速度和加速度讨论,下列说法正确的是( )
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度一定大
B.速度变化得越快,加速度就变化得越快
C.物体加速度变大,则速度也一定是在变大
D.加速度的方向与速度变化量的方向相同
8.如图所示为物体做初速为零的直线运动的图像,下列四幅图中表示物体做匀变速直线运动的图像是( )
A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.丁图
9.关于匀变速直线远动,下列说法中正确的是( )
A.速度一定增大 B.速度一定减小
C.相等时间内速度变化相同 D.相等时间内速度变化一定增大
10.匀加速直线运动中,加速度为3 m/s2,则( )
A.某一秒的末速度一定等于这一秒初速度的3倍
B.某一秒的初速度一定比前一秒的末速度大3 m/s
C.某一秒的末速度一定比这一秒的初速度大3 m/s
D.某一秒的末速度一定比前一秒的初速度大3 m/s
11.由静止开始做匀加速直线运动的火车,在第10s末的速度为2m/s,下面叙述中不正确的是( )
A.第10s内通过2m
B.每秒速度变化0.2m/s
C.10s内平均速度为lm/s
D.前10s内的路程为10m
12.一物体做匀变速直线运动,在2s内从8m/s减少到4m/s,方向不变,则物体的加速度的大小为( )
A.4m/s2 B.6m/s2 C.2m/s2 D.3m/s2
13.关于矢量和标量的说法中正确的是( )
A.平均速度、瞬时速度、速率都是矢量
B.速度变化量和速度变化率都是矢量
C.位移和路程都是标量
D.矢量的正负表示大小
14.电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景。某辆电动汽车在一次刹车测试中,初速度为21m/s,经过3s汽车停止运动.若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内电动汽车加速度的大小为
A. B. C. D.
三、解答题
15.滑雪运动员不借助雪杖,以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下,测得其25s后的速度为20m/s,50s后到达坡底,又以大小为a2=2m/s2加速度沿水平面匀减速至停止。求:
(1)a1的大小和运动员到达坡底时的速度大小;
(2)运动员在水平面减速滑行经历的时间。
16.近几年开封推出了“礼让斑马线”的倡议。一天,小王开车上班,以72的速度在一条平直公路上行驶,快要到一个有斑马线路口的时候,一位行人正在斑马线上过马路。经过0.5s的思考,小王立即刹车(不计小王做出决定到用脚踩制动器所需的反应时间),礼让行人。汽车匀减速4s刚好在停车线前停下。求:
(1)汽车刹车时的加速度;
(2)小王看到行人时汽车离斑马线的距离;
17.一辆值勤的警车停在一条平直公路的道边,当警员发现从他旁边以v=12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经△t=3.75s警车发动起来,以加速度a=2 m/s2做匀加速运动,试问:
(1)警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车?
(2)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(3)若警车达到的v′= 14m/s后即保持该速度的匀速运动。则警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车?
18.如图所示为某质点运动的v-t图像,请回答:
(1)质点在AB、BC、CD段各做什么运动
(2)AB、CD段的加速度各是多少
(3)质点在2s时的速度多大
四、填空题
19.一个物体以做匀加速直线运动,则运动过程中任意的第的初速度一定比第的初速度大______________,比第的末速度小__________。
20.物体以2m/s的初速度开始做匀加速直线运动,加速度为,物体在3s末的速度是________m/s;3s内位移是________m;第4s内的位移是________m;第4s内的平均速度是________m/s.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.BCD
【分析】
根据质点的初末速度和时间,结合加速度的定义式求出加速度的大小,注意3s末的速度方向与初速度的方向可能相同,可能相反.
【详解】
初速度为:v0=2m/s,
若3s末的速度方向与初速度方向同向,则v=4m/s,则速度变化量为:△v=v2-v1=4-2m/s=2m/s,加速度为:,位移为:;
若3s末的速度方向与初速度方向相反,则v=-4m/s,则速度变化量为:△v=v2-v1=-4-2m/s=-6m/s,负号表示方向;加速度为:,负号表示方向;位移为:, ,负号表示方向,故A错误,B、C、D正确;故选BCD.
【点睛】
解决本题的关键掌握加速度的定义式,注意公式的矢量性,从而讨论加速度和速度可能的变化量.
2.BD
【详解】
AB.在t1时刻两车刚好在同一位置(并排行驶),在t1到t3这段时间内,a的速度一直大于b的速度,两者间距一直增大,t3时刻之后,a的速度小于b的速度,两者间距减小,则在t3时刻,两车相距最远,故A错误,B正确;
CD.根据速度时间图象的斜率等于加速度,可知时间内,b车的加速度小于a车的加速度;时间内,b车的加速度大于a车的加速度;时间内b车做加速度逐渐增大的加速运动,故C错误、D正确。
故选BD。
3.AB
【详解】
A.由题意可知,加速和减速过程的速度变化量大小相等,由
得
故A正确;
BD.由
知
故B正确,D错误;
C.由
知
故C错误。
故选AB。
4.BD
【详解】
AB.由四个图象可知,0-4s内A物体的最大位移为0,B物体v-t图象中面积表示位移可得0-4s内的位移为0,C物体0-4s内的位移为
xC=4×(at2)=4××1×12m=2m
D物体运动跟B物体相同,所以0-4s内的位移为0,所以0-4s内C物体位移最大,故A错误,B正确;
CD.CD两物体的速度时间图象如图所示:
由图可知 在前2s内两个物体的位移大小相等,所以前2s内两个物体不可能相遇;第3s内二者的位移大小是相等的,都是
此时二者之间的距离
L=L0+(-x)-x=1.75m-0.5m-0.5m=0.75m
3s末二者之间的距离仍然是0.75m,此时二者的速度大小相等,方向相反,相遇时有
2(vt′ at′2)=0.75
解得
t′=0.5s或t′=1.5s(舍去)
所以t=3.5s时C物体追上D物体。故C错误,D正确;
故选BD。
5.BD
【详解】
A.甲车在0-4s内的加速度为
故A错误;
B.甲车0-4s内与4-6s内的速度均为正值,所以运动方向相同。故B正确;
C.从开始运动,甲的速度一直在增大,在4s时任然大于乙的速度,所以4s末两小车相距不是最远。故C错误;
D.甲车从开始运动到停下来共经历6s,其位移为
乙车前进32m,所需时间设为t,则有
所以8s末甲、乙两小车相遇,且离出发点距离为32m。故D正确。
故选BD。
6.C
【分析】
速度图象的斜率表示物体的加速度.所以要比较加速度的大小就要分析每段图象斜率绝对值的大小.只要速度图象在时间轴的同侧,则物体的运动方向就保持不变.时间轴与速度图象围成的面积代表位移的大小.由此分析即可.
【详解】
A. 速度图象的斜率表示物体的加速度.由图看出,在1s 4s内图线的斜率为零,则加速度为零.故A错误;
B. 在0 6s内速度均为正值,说明物体一直向南运动.故B错误;
C. 物体在0 6s内的位移等于梯形的“面积”大小,则位移为x= (3+6)×3=13.5m,故C正确;
D. 物体在4s 6s内的加速度为a=△v/△t= m/s2= 1.5m/s2,加速度大小为1.5 m/s2,故D错误.
故选C
7.D
【详解】
A. 加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度不一定大,选项A错误;
B. 速度变化得越快,说明加速度越大,选项B错误;
C. 物体加速度变大,说明速度变化越快,但速度不一定是在变大,选项C错误;
D. 加速度的方向与速度变化量的方向相同,选项D正确。
故选D。
8.D
【详解】
A.若物体做初速度为零的匀变速直线运动,则v-t图像为过原点的直线,v2-t不是线性关系,选项A错误;
B.若物体做初速度为零的匀变速直线运动,则v2=2ax,则v2-x图像是过原点的直线,而v-x图像不是过原点的直线,选项B错误;
C.图丙表示物体的加速度随时间均匀增加,则不是匀变速运动,选项C错误;
D.若物体做初速度为零的匀变速直线运动,则
则
则图像为过原点的直线,选项D正确。
故选D。
9.C
【详解】
AB.匀变速直线运动,速度可能增大,也可能减小,AB错误;
CD.匀变速直线运动的加速度大小和方向都不变,所以相等时间内速度的变化相同,C正确,D错误。
故选C。
10.C
【详解】
试题分析:加速度表示物体速度变化快慢的物理量,某一秒的末和这一秒初相隔1s时间,故某一秒的末速度一定比这一秒初速度增加了3m/s,A错误C正确,某一秒的初和前一秒的末是同一个时间段,故B错误,某一秒的末和前一秒的初相隔2s,故增大了6m/s,D错误,
故选C
考点:考查了对加速度的理解
点评:做本题的关键是对某一秒的末 某一秒的初 前一秒的末 前一秒的初这些时刻正确理解
11.A
【详解】
A.由题意可知,根据匀变速直线运动的速度公式
可得
则第10s内通过的位移为
所以A叙述不正确;
B.由A选项分析可知
根据加速度的定义式
即每秒速度变化0.2m/s,所以B叙述正确;
C.由匀变速运动的位移公式可得10s内的位移为
则10s内平均速度为
所以C叙述正确;
D.由于物体做匀加速直线运动,所以物体运动的位移的大小等于路程,所以前10s内的路程为10m,所以D叙述正确。
本题选错误的,故选A。
12.C
【详解】
根据运动学公式可得
故C选项正确。
13.B
【详解】
A.平均速度、瞬时速度都是矢量,速率即为速度的大小,是标量,故A错误;
B.速度变化量()是矢量;速度变化率(),即加速度,是矢量,故B正确;
C.位移是矢量,路程是标量,故意C错误;
D.矢量的正负表示方向,不表示大小,故D错误。
故选B。
14.B
【详解】
根据匀变速直线运动的速度时间关系有
所以汽车的加速度
则B正确;ACD错误;
故选B。
15.(1) 0.8m/s2 40m/s; (2)20s
【详解】
(1)根据
可得
50s到达坡底的速度
v=a1t=0.8×50 m/s =40m/s
(2)根据速度时间公式可得运动员在水平面减速滑行经历的时间为
16.(1),方向与汽车运动方向相反;(2)50m;
【详解】
(1)汽车刹车时的加速度
方向与汽车运动方向相反;
(2)小王看到行人时汽车离斑马线的距离
17.(1)15s;(2)81m;(3)47s
【详解】
(1)设警车经时间追上违章货车,有:
代入数据解得:
s
(2)警车在追赶货车的过程中,当两车速度相等时,它们的距离最大,设警车发动后经过时间两车的速度相等,则有:
代入数据解得:
s
货车发生的位移为:
m
警车发生的位移为:
m
所以两车间的最大距离为:
m
(3)由:
解得:
s
根据位移关系有:
代入数据解得:
s
18.(1)AB段表示匀加速直线运动,BC表示匀速直线运动,CD表示匀减速直线运动(2)AB段的加速度为1m/s2;CD段加速度为-4m/s2 (3)4m/s
【详解】
(1)由v-t图像可知:AB段表示匀加速直线运动,BC表示匀速直线运动,CD表示匀减速直线运动;
(2)图像的斜率等于加速度,则AB段的加速度为
;
CD段加速度为
(3)由图可知,质点在2s时的速度为4m/s.
19.
【详解】
[1]根据
△v=at
可知,加速度为4m/s2,物体第ns的初速度一定比第(n-1)s的初速度大4m/s;
[2]根据
△v=at
可知,加速度为4m/s2,物体第ns的初速度一定比第ns末的速度小4m/s。
20.11 19.5 12.5 12.5
【分析】
由题意可知,本题考查时间位移关系,根据时间位移公式可求解。
【详解】
[1]根据
可得
[2]根据公式
解得;
[3]根据公式可以求出前4s的位移为32m,减去前3s的位移得第4s的位移为12.5m;
[4]根据公式
可得。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页