【高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习 】 3匀变速直线运动的位移和时间关系
文档属性
| 名称 | 【高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习 】 3匀变速直线运动的位移和时间关系 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 5.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-08-06 09:26:33 | ||
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文档简介
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【高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习 】
3匀变速直线运动的位移和时间关系
一、单选题
1．物体由静止开始做匀加速直线运动，已知2s末的速度是8m/s，则（ ）
A．物体的加速度为8m/s2 B．物体2s内的平均速度为8m/s
C．物体在第2s内的位移为8m D．物体在2s内的位移为8m
2．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制单位），下列说法正确的是（ ）
A．该质点的加速度大小为
B．该质点在1s末的速度大小为6m/s
C．前2s内的位移为8m
D．该质点第2s内的平均速度为8m/s
3．一个物体做匀变速直线运动，它的位移与时间的关系式为 ，从 时开始，运动了 时间时，它的速度大小为 ，则有（ ）
A． B． C． D．
4．A、B两质点沿同一条直线相向运动，A做初速度为零的匀加速直线运动，B做匀减速直线运动，加速度大小均为a，当A开始运动时，AB间的距离为s，要想两质点在距B为s/n处相遇，则当A开始运动时B的速度应是（ ）
A． B． C． D．
5．质点做匀变速直线运动，某时刻途经A点并开始计时，历时12s，它恰好回到A点。则它在第2s内的位移大小与第9s内的位移大小之比为（ ）
A．9：5 B．7：3 C．9：7 D．7：5
6．一旅客在站台8号车厢候车线处候车，若动车一节车厢长25m，动车进站时可以看做匀减速直线运动．他发现第6节车厢经过他时用了4s，动车停下时旅客刚好在8号车厢门口（8号车厢最前端），则该动车的加速度大小约为（ ）
A．2 m/s2 B．1 m/s2 C．0.5 m/s2 D．0.2 m/s2
二、多选题
7．质量为m=2kg的物体在水平拉力作用下沿光滑水平面做匀变速直线运动，其位移随时间变化的关系式为x=2t﹣t2，关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体做初速度为2m/s，加速度为﹣1m/s2的匀变速直线运动
B．第2个2s内，物体的平均速度为4m/s
C．1s末物体处于静止状态
D．水平拉力的大小为4N
三、填空题
8．做匀加速直线运动的物体，速度从v增加到2v时的位移是x，则它的速度从2v增加到4v时经过的位移是 .
9．林泽鹏同学利用如图所示的装置测定气垫导轨上滑块运动的加速度，滑块上安装了宽度为d的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B，配套的数字毫秒计（未画出）记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为Δt，则滑块通过第一个光电门的速度vA= 。若已知滑块通过两光电门的速度分别为vA、vB，两光电门A、B间距离为L，则滑块的加速度 。
10．质点做初速度为零的匀变速直线运动，加速度为9m/s2，则质点在第3s初的速度是 m/s，前3秒内的位移是 m。
11．A、B两木块自左向右做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示。连续两次曝光的时间间隔是相等的，t2时刻，A木块速度 B木块速度，t1时刻，A木块速度 B木块速度。（填写“大于”、“等于”或“小于”）
12． 物体从. 点到点做匀变速直线运动，走完总路程的三分之一时物体的瞬时速度记为. ，经过总时间的三分之一时物体的瞬时速度记为，则：
（1）做匀加速运动时， 填“、“”或“”；
（2）做匀减速运动时， 填“”、“”或“”。
四、计算题
13．“斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象。司机小梅驾车以的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以大小为的加速度刹车，车停住时车头刚好到达斑马线。等待行人后人已走过，又用了时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点即，求：
（1）车第末的瞬时速度大小；
（2）刹车过程需要的时间；
（3）车在前内的位移大小。
14．交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”规定的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚．如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，司机发现一老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线，该车刹车制动可视为匀减速直线运动，加速度的最大值为2．则
（1）如果司机立即以最大加速度刹车制动（不计反应时间），求内汽车前进位移；
（2）如果考虑司机的反应时间，若该司机的最长反应时间为，通过计算判断汽车车头能否刚好停在停车线处．
五、解答题
15．一列火车从静止开始以0.5m/s2的恒定加速度在平直的铁轨上离开站台，当火车的速度为10m/s时，通过的位移是多少？
16．A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA=20m/s，B 车速度vB=30m/s，因大雾能见度低，B车在距A车600m时才发现前方的A车，因此B车立即刹车，但B车要减速运动1800m才能够停止． 若B车刹车10s后，A车以加速度aA=0.5m/s2加速前进，问能否避免事故？若能避免，试计算两车最近时的距离．
17．一列车由等长的车厢连接而成．车厢之间的间隙忽略不计，一人站在站台上与第一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，测量得第1节车厢通过的时间为2s，则从第4节到第16节车厢通过他的时间为多少？
六、综合题
18．一物体以10m/s的初速度和2m/s2的加速度做匀加速直线运动，求：
（1）5s末物体的速度大小；
（2）10s内物体的位移大小．
19．我国不少省市ETC联网正式启动运行， ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示，假设高速公路上有一汽车以正常行驶速度v1=36km/h向收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d=10m处正好己匀减速至v2=18km/h，匀速通过收费站中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在收费站中心线处匀减速至零，经过t0=20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至正常行驶，设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为a1=2.5m/s2和a2=1m/s2，求：
（1）汽车通过人工收费通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；
（2）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小．
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动规律的综合运用
2．【答案】D
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
3．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
4．【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
5．【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
6．【答案】C
【知识点】加速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动规律的综合运用
7．【答案】B,D
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
8．【答案】4x
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
9．【答案】；
【知识点】加速度；速度与速率；瞬时速度；匀变速直线运动的位移与速度的关系
10．【答案】18；40.5
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
11．【答案】等于；小于
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
12．【答案】（1）>
（2）>
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
13．【答案】（1）解：选初速度的方向为正方向，则加速度为，根据速度与时间的关系式 ，代入数值解得车第 末的瞬时速度大小。
（2）解：刹车时间为
（3）解：刹车用时 ，可知车在前 内的位移大小等于前内的位移大小，由速度与位移关系公式可得，
则从开始刹车计时，前 内的位移大小
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
14．【答案】（1）解：汽车匀减速运动可知加速度
根据运动学公式
代入数据可得
（2）解：司机反应时间内汽车做匀速运动，则匀速位移为
设司机刹车后汽车做匀减速运动最大位移为，
根据运动学公式
代入数据可得（其他方法，只要合理也给分）
联立可得汽车前行最大位移为，
所以汽车车头不能刚好到达停车线．
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
15．【答案】火车的初速度为0，根据 vt2﹣v02=2ax，得
故火车通过的位移是100m
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
16．【答案】解：设B车减速运动的加速度大小为a1，有
代入数据：
解得：aB=0.25 m/s2
设B车减速t s时两车的速度相同为v，有v=vB﹣aBt=vA+aA（t﹣△t）
代入数值：30﹣0.25t=20+0.5（t﹣10）
解得t=20 s，v=25m/s
在此过程中A车前进的位移为： =
B车前进的位移为
△x=xB﹣xA=550﹣425=125m＜600m故不会发生撞车事故
此时两车的最短距离为xmin=d﹣△x=600﹣125=475m
答：不会发生撞车事故，两车间的最短距离475m
【知识点】追及相遇问题
17．【答案】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L= ，得人通过第一节车厢的时间为：
t1= =2s，
人通过前3节车厢的时间为：
t3= =2 s
人通过前16节车厢的时间为：
t16= =8s．
故所求的时间为：
△t=t16﹣t3=（8﹣2 ）s．
答：从第4节到第16节车厢通过他的时间为（8﹣2 ）s．
【知识点】位移与路程；参考系与坐标系；速度与速率；匀变速直线运动的位移与时间的关系
18．【答案】（1）解：由匀变速速度时间关系式得5s末物体的速度大小为：
v=v0+at=10+2×5=20m/s
答：5s末物体的速度大小是20m/s；
（2）解：由匀变速位移时间关系式得10s内物体的位移大小为：
x=v0t′+ at′2=10×10+ ×2×102=200m
答：10s内物体的位移大小是200m．
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
19．【答案】（1）解：v1＝36km/h＝10m/s，v2＝18km/h＝5m/s
汽车通过人工收费通道时：匀减速过程： ，
匀加速过程： ，
通过人工收费通道从开始减速到恢复到正常速度行驶位移大小为：
（2）解：汽车通过ETC通道时：
匀减速过程： ，
匀加速过程： ，
汽车的总位移：
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
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3匀变速直线运动的位移和时间关系
一、单选题
1．物体由静止开始做匀加速直线运动，已知2s末的速度是8m/s，则（ ）
A．物体的加速度为8m/s2 B．物体2s内的平均速度为8m/s
C．物体在第2s内的位移为8m D．物体在2s内的位移为8m
2．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制单位），下列说法正确的是（ ）
A．该质点的加速度大小为
B．该质点在1s末的速度大小为6m/s
C．前2s内的位移为8m
D．该质点第2s内的平均速度为8m/s
3．一个物体做匀变速直线运动，它的位移与时间的关系式为 ，从 时开始，运动了 时间时，它的速度大小为 ，则有（ ）
A． B． C． D．
4．A、B两质点沿同一条直线相向运动，A做初速度为零的匀加速直线运动，B做匀减速直线运动，加速度大小均为a，当A开始运动时，AB间的距离为s，要想两质点在距B为s/n处相遇，则当A开始运动时B的速度应是（ ）
A． B． C． D．
5．质点做匀变速直线运动，某时刻途经A点并开始计时，历时12s，它恰好回到A点。则它在第2s内的位移大小与第9s内的位移大小之比为（ ）
A．9：5 B．7：3 C．9：7 D．7：5
6．一旅客在站台8号车厢候车线处候车，若动车一节车厢长25m，动车进站时可以看做匀减速直线运动．他发现第6节车厢经过他时用了4s，动车停下时旅客刚好在8号车厢门口（8号车厢最前端），则该动车的加速度大小约为（ ）
A．2 m/s2 B．1 m/s2 C．0.5 m/s2 D．0.2 m/s2
二、多选题
7．质量为m=2kg的物体在水平拉力作用下沿光滑水平面做匀变速直线运动，其位移随时间变化的关系式为x=2t﹣t2，关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体做初速度为2m/s，加速度为﹣1m/s2的匀变速直线运动
B．第2个2s内，物体的平均速度为4m/s
C．1s末物体处于静止状态
D．水平拉力的大小为4N
三、填空题
8．做匀加速直线运动的物体，速度从v增加到2v时的位移是x，则它的速度从2v增加到4v时经过的位移是 .
9．林泽鹏同学利用如图所示的装置测定气垫导轨上滑块运动的加速度，滑块上安装了宽度为d的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B，配套的数字毫秒计（未画出）记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为Δt，则滑块通过第一个光电门的速度vA= 。若已知滑块通过两光电门的速度分别为vA、vB，两光电门A、B间距离为L，则滑块的加速度 。
10．质点做初速度为零的匀变速直线运动，加速度为9m/s2，则质点在第3s初的速度是 m/s，前3秒内的位移是 m。
11．A、B两木块自左向右做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示。连续两次曝光的时间间隔是相等的，t2时刻，A木块速度 B木块速度，t1时刻，A木块速度 B木块速度。（填写“大于”、“等于”或“小于”）
12． 物体从. 点到点做匀变速直线运动，走完总路程的三分之一时物体的瞬时速度记为. ，经过总时间的三分之一时物体的瞬时速度记为，则：
（1）做匀加速运动时， 填“、“”或“”；
（2）做匀减速运动时， 填“”、“”或“”。
四、计算题
13．“斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象。司机小梅驾车以的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以大小为的加速度刹车，车停住时车头刚好到达斑马线。等待行人后人已走过，又用了时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点即，求：
（1）车第末的瞬时速度大小；
（2）刹车过程需要的时间；
（3）车在前内的位移大小。
14．交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”规定的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚．如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，司机发现一老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线，该车刹车制动可视为匀减速直线运动，加速度的最大值为2．则
（1）如果司机立即以最大加速度刹车制动（不计反应时间），求内汽车前进位移；
（2）如果考虑司机的反应时间，若该司机的最长反应时间为，通过计算判断汽车车头能否刚好停在停车线处．
五、解答题
15．一列火车从静止开始以0.5m/s2的恒定加速度在平直的铁轨上离开站台，当火车的速度为10m/s时，通过的位移是多少？
16．A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA=20m/s，B 车速度vB=30m/s，因大雾能见度低，B车在距A车600m时才发现前方的A车，因此B车立即刹车，但B车要减速运动1800m才能够停止． 若B车刹车10s后，A车以加速度aA=0.5m/s2加速前进，问能否避免事故？若能避免，试计算两车最近时的距离．
17．一列车由等长的车厢连接而成．车厢之间的间隙忽略不计，一人站在站台上与第一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，测量得第1节车厢通过的时间为2s，则从第4节到第16节车厢通过他的时间为多少？
六、综合题
18．一物体以10m/s的初速度和2m/s2的加速度做匀加速直线运动，求：
（1）5s末物体的速度大小；
（2）10s内物体的位移大小．
19．我国不少省市ETC联网正式启动运行， ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示，假设高速公路上有一汽车以正常行驶速度v1=36km/h向收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d=10m处正好己匀减速至v2=18km/h，匀速通过收费站中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在收费站中心线处匀减速至零，经过t0=20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至正常行驶，设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为a1=2.5m/s2和a2=1m/s2，求：
（1）汽车通过人工收费通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；
（2）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小．
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动规律的综合运用
2．【答案】D
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
3．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
4．【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
5．【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
6．【答案】C
【知识点】加速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动规律的综合运用
7．【答案】B,D
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
8．【答案】4x
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
9．【答案】；
【知识点】加速度；速度与速率；瞬时速度；匀变速直线运动的位移与速度的关系
10．【答案】18；40.5
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
11．【答案】等于；小于
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
12．【答案】（1）>
（2）>
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
13．【答案】（1）解：选初速度的方向为正方向，则加速度为，根据速度与时间的关系式 ，代入数值解得车第 末的瞬时速度大小。
（2）解：刹车时间为
（3）解：刹车用时 ，可知车在前 内的位移大小等于前内的位移大小，由速度与位移关系公式可得，
则从开始刹车计时，前 内的位移大小
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
14．【答案】（1）解：汽车匀减速运动可知加速度
根据运动学公式
代入数据可得
（2）解：司机反应时间内汽车做匀速运动，则匀速位移为
设司机刹车后汽车做匀减速运动最大位移为，
根据运动学公式
代入数据可得（其他方法，只要合理也给分）
联立可得汽车前行最大位移为，
所以汽车车头不能刚好到达停车线．
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
15．【答案】火车的初速度为0，根据 vt2﹣v02=2ax，得
故火车通过的位移是100m
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
16．【答案】解：设B车减速运动的加速度大小为a1，有
代入数据：
解得：aB=0.25 m/s2
设B车减速t s时两车的速度相同为v，有v=vB﹣aBt=vA+aA（t﹣△t）
代入数值：30﹣0.25t=20+0.5（t﹣10）
解得t=20 s，v=25m/s
在此过程中A车前进的位移为： =
B车前进的位移为
△x=xB﹣xA=550﹣425=125m＜600m故不会发生撞车事故
此时两车的最短距离为xmin=d﹣△x=600﹣125=475m
答：不会发生撞车事故，两车间的最短距离475m
【知识点】追及相遇问题
17．【答案】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L= ，得人通过第一节车厢的时间为：
t1= =2s，
人通过前3节车厢的时间为：
t3= =2 s
人通过前16节车厢的时间为：
t16= =8s．
故所求的时间为：
△t=t16﹣t3=（8﹣2 ）s．
答：从第4节到第16节车厢通过他的时间为（8﹣2 ）s．
【知识点】位移与路程；参考系与坐标系；速度与速率；匀变速直线运动的位移与时间的关系
18．【答案】（1）解：由匀变速速度时间关系式得5s末物体的速度大小为：
v=v0+at=10+2×5=20m/s
答：5s末物体的速度大小是20m/s；
（2）解：由匀变速位移时间关系式得10s内物体的位移大小为：
x=v0t′+ at′2=10×10+ ×2×102=200m
答：10s内物体的位移大小是200m．
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
19．【答案】（1）解：v1＝36km/h＝10m/s，v2＝18km/h＝5m/s
汽车通过人工收费通道时：匀减速过程： ，
匀加速过程： ，
通过人工收费通道从开始减速到恢复到正常速度行驶位移大小为：
（2）解：汽车通过ETC通道时：
匀减速过程： ，
匀加速过程： ，
汽车的总位移：
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
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