2.2位移变化规律——2022-2023学年高一物理鲁科版（2019）必修第一册同步课时训练（Word版含答案）

2.2位移变化规律
一、练概念
1.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为（各物理量均采用国际单位），则该质点( )
A.任意1s内的速度增量都是1m/s　　　 B.任意相邻的1s 内位移差都是2m
C.前2s内的平均速度是6m/s　　　　　 D.第1s内的位移是5m
2.某质点从静止开始做匀加速直线运动，则在第1个2 s、第2个2 s和第5 s内三段位移之比为( )
A.2:6:5 B.2:8:7 C.4:12:9 D.2:2:1
3.一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是( )
A.物体的末速度一定与时间成正比
B.物体的位移一定与时间的二次方成正比
C.物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比
D.若为匀加速直线运动，速度和位移都随时间增加；若为匀减速直线运动，速度和位移都随时间减小
4.某航母跑道长为200 m，飞机在航母上滑行的最大加速度为，起飞需要的最低速度为50 m/s，那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为( )
A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s
二、练能力
5.如图所示,一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为,则等于( )
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
6.（多选）由静止开始做匀加速直线运动的火车,在第10 s末的速度为2 m/s,下列叙述中正确的是( )
A.前10 s内通过的位移大小为10 m B.每秒速度变化0.2 m/s
C.前10 s内的平均速度大小为1 m/s D.第10 s内通过的位移大小为2 m
7.一质点由静止开始做匀加速直线运动，它在第10 s内的位移为19 m，则其加速度大小为( )
A. B. C. D.
8.汽车以6 m/s的速度在水平地面上匀速行驶，突然遇到紧急情况而刹车，加速度大小为，则该汽车4 s内的位移是( )
A.8 m B.40 m C.9 m D.27 m
9.几个水球可以挡住子弹？实验证实：4个水球就足够了！4个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，如图所示，子弹（可视为质点）在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好穿出第4个水球，则以下说法正确的是( )
A.子弹在每个水球中速度变化量相同
B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间
C.由题干信息可以确定子弹在每个水球中运动的时间相同
D.子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
10.（多选）汽车在平直公路上做刹车试验，从时起汽车的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的有( )
A.时汽车的速度为4 m/s B.刹车过程持续的时间为2 s
C.剎车过程经过3 s时汽车的位移为6 m D.刹车过程汽车的加速度大小为
11.目前我省交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚。一辆以8 m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口,发现有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8 m,该车减速时的加速度大小为。则下列说法中正确的是( )
A.如果驾驶员立即刹车制动,则时,汽车离停车线的距离为2 m
B.如果在距停车线6 m处开始刹车制动,汽车能在停车线处停下
C.如果驾驶员的反应时间为0.4 s,汽车刚好能在停车线处停下
D.如果驾驶员的反应时间为0.2 s,汽车刚好能在停车线处停下
12.如图所示，一小球沿足够长的固定斜面以初速度v斜向上做匀减速直线运动，依次通过点到达最高点E点，已知，小球从A点到C点和从C点到D点所用时间均为2 s，则( )
A.小球斜向上运动过程中加速度大小为 B.小球经过A点时的速度大小为4 m/s
C.小球在段的平均速度大小为3 m/s D.小球从D点到E点的时间为2 s
13.如图所示，甲、乙两小车相距3m，都从静止开始沿同一直线向右运动，加速度均为，达到最大速度10m/s后均做匀速直线运动，但乙小车比甲晚启动2s。以甲小车开始运动为零时刻，关于两小车的运动情况，下列说法正确的是( )
A.从第2s末到第5s末，两小车保持相对静止
B.7s以后两小车距离均匀变大
C.两小车最远相距23m
D.5s末，两小车速度相等
14.公交车作为现代城市交通很重要的工具，它具有方便、节能、缓解城市交通压力等许多作用。某日，李老师在上班途中向一公交车站走去，发现一辆公交车正从身旁平直的公路驶过，此时，他的速度是1 m/s，公交车的速度是15 m/s，他们距车站的距离为50 m。假设公交车在行驶到距车站25 m处开始刹车，刚好到车站停下，停车时间10 s，而李老师因年龄、体力等关系最大速度只能达到6 m/s，起跑后的加速度最大只能达到。
（1）若公交车刹车过程视为匀减速直线运动，其加速度大小是多少？
（2）试计算分析，李老师能否赶上这班车。
答案以及解析
1.答案：B
解析：D、第1s内的位移，故D错误。
C、前2s内的位移，则前2s内的平均速度，故C错误。
A、根据得，，则任意1s内速度的增量，故A错误；
B、任意相邻1s内的位移差，故B正确。
故选：B。
2.答案：C
解析：质点在从静止开始运动的前5s内的每1s内位移之比应为1:3:5:7:9，因此第1个2s内的位移为份，第2个2s内的位移为份，第5s内的位移即为9份，C正确。
3.答案：C
解析：根据和可知，若物体的初速度不为零，A、B选项不正确；由可知，不变，与成正比，C正确；当物体做匀减速直线运动时，速度减小但位移可以增大，D不正确。
4.答案：B
解析：飞机在滑行过程中，做匀加速直线运动，由题意知，，根据得，借助弹射系统飞机获得的最小初速度。故选项B正确。
5.答案：C
解析：由得,故,选项C正确。
6.答案：ABC
解析：由知,故每秒速度变化0.2 m/s,前10 s内通过的位移大小为,A、B正确;前10 s内的平均速度大小为,C正确;,D错误。
7.答案：B
解析：质点是从静止开始运动的，设加速度为a，则发生的位移为，第10 s内的位移等于前10 s内的位移与前9 s内的位移之差，则有，解得，故B正确。
8.答案：C
解析：汽车刹车的时间为，所以3 s末汽车的速度为0，汽车4 s内运动的位移，故C正确，A、B、D错误。
9.答案：D
解析：设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹做初速度为零的匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、最后3个和全部4个的位移分别为和，根据知，时间之比为，所以子弹在每个水球中运动的时间不同，故C错误；由以上的分析可知，子弹做匀减速运动依次穿过4个水球的时间之比为，由题干信息不能确定子弹穿过每个水球的时间，故B错误；子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则受力是相同的，所以加速度相同，由可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同，故A错误；由以上的分析可知，子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的，由匀变速直线运动的特点可知，子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等，故D正确。
10.答案：BD
解析：由题图可得，由可得，对比两式可解得，故A错误，D正确；汽车刹车过程的时间，故B正确；汽车经过2 s停止，因而经过3 s时汽车的位移等于2 s内位移，故C错误。
11.答案：D
解析：若汽车立即做匀减速直线运动,速度减为零的时间,所以从刹车到停止的位移,汽车离停车线的距离为,故A错误;如果在距停车线6 m处开始刹车制动,从刹车到停止的位移是6.4 m,汽车将越过停车线停下,故B错误;从刹车到停下的位移是6.4 m,所以汽车匀速运动的位移是1.6 m,则驾驶员的反应时间,故C错误,D正确。
12.答案：B
解析：本题考查斜面上的匀变速直线运动。小球从A点经C点到D点的过程，根据，代入数据可得，A错误；小球经过C点的速度为段的平均速度，，又由于，代入数据解得，B正确；小球在段的平均速度大小，C错误；小球从C点到E点的时间，而从C点到D点的时间为2 s，因此小球从D点到E点的时间为4 s，D错误。
13.答案：C
解析：ABD.两车加速时间为，乙小车比甲晚启动，则从第7s开始，两小车速度才相同，才保持相对静止，故ABD错误；
C.第7s以前两车的距离越来越大，则第7s开始两车相距最远，最远距离为，故C正确。
14.答案：（1）
（2）能赶上这班车
解析：（1）根据匀变速直线运动的速度与位移关系可以得到公交车的加速度为：
，所以其加速度大小为。
（2）公交车从与李老师相遇到开始刹车用时为:
公交车刹车过程中用时为：
李老师以最大加速度达到最大速度用时为：
李老师加速过程的位移为：
以最大速度跑到车站用时为：
显然，，能赶上这班车。
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