第二章匀变速直线运动的研究2匀变速直线运动的速度与时间的关系分层训练

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名称 第二章匀变速直线运动的研究2匀变速直线运动的速度与时间的关系分层训练
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2018-09-25 08:20:10

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文档简介

2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
A级 抓基础
1.物体在做匀减速直线运动时(运动方向不变),下面结论正确的是(  )
A.加速度越来越小
B.加速度总与物体的运动方向相同
C.位移随时间均匀减小
D.速度随时间均匀减小
解析:物体在做匀减速直线运动,表明它的速度均匀减小,加速度大小不变,加速度方向与物体的运动方向相反,A、B错误,D正确.由于物体运动方向不变,位移逐渐增大,C错误.
答案:D
2.(多选)如图所示为四个物体在一条直线上运动的v-t图象,那么由图象可以看出,做匀变速直线运动的是(  )
解析:v-t图象的斜率就是物体的加速度,A图线平行于时间轴,斜率为零,加速度为零,所以做匀速直线运动;B图线斜率不变,加速度不变,是匀变速直线运动,且由图象可看出,物体的速度随时间减小,所以做匀减速直线运动;C图线斜率不变,加速度不变,速度随时间增加,做匀加速直线运动;D图线的切线斜率越来越大,表示物体做加速度越来越大的变加速运动.
答案:BC
3.以72 km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而急刹车获得大小为4 m/s2的加速度,则刹车3 s后汽车的速度为(  )
A.16 m/s       B.12 m/s
C.8 m/s D.0
解析:取初速度方向为正方向,则v0= m/s=20 m/s,a=-4 m/s2.设刹车经t0时间而停止运动即末速度v=0,由v=v0+at0得t0== s=5 s,故在t0=5 s末汽车速度为零,而汽车在t1=3 s时仍处于运动状态,故在刹车3 s后汽车速度为v1=v0+at=20 m/s-4×3 m/s=8 m/s,故选C.
答案:C
4.如图所示为一物体做直线运动的v-t图象,用v1、a1表示物体在0~t1时间内的速度和加速度,v2、a2表示物体在t1~t2时间内的速度和加速度,则由图可知(  )
A.v1与v2方向相同,a1与a2方向相同,a1>a2
B.v1与v2方向相同,a1与a2方向相反,a1C.v1与v2方向相反,a1与a2方向相同,a1>a2
D.v1与v2方向相反,a1与a2方向相反,a1解析:0~t1时间内速度方向沿正方向,加速度(图象斜率)为正,t1~t2时间内速度方向沿正方向,加速度为负,即沿负方向,从图象的斜率大小可判断a1答案:B
5.一辆电车做直线运动,速度随时间变化的函数关系为v=bt,其中b=0.3 m/s2时(  )
A.电车做匀速直线运动
B.电车的速度变化量大小是0.3 m/s
C.电车做匀变速直线运动
D.电车的初速度为0.3 m/s
解析:电车的加速度a=0.3 m/s2,即v=0.3 t,故电车做从静止开始的匀加速直线运动,A、D错,C对.由于没有给定时间,故不能确定速度的变化量,B错.
答案:C
6.(多选)如图所示是某物体运动的v-t图象,下列说法正确的是(  )
A.该物体的加速度一直不变
B.3 s末物体加速度开始改变
C.0~8 s物体一直做匀减速运动
D.t=0时和t=6 s时物体的速率相等
解析:图线斜率不变,加速度就不变,A项正确,B项错误.物体先做匀减速运动,再做匀加速运动,C项错误.t=0时和t=6 s时物体的速率都为30 m/s,D项正确.
答案:AD
B级 提能力
7.某物体运动的速度-时间图象如图所示,则物体做(  )
A.往复运动
B.匀变速直线运动
C.朝某一方向的直线运动
D.不能确定
解析:由图象知,在某时间段内物体做匀变速直线运动,如在0~2 s内做匀加速直线运动,在2~3 s内做匀减速直线运动,由于速度都为正,说明物体不论是加速还是减速,运动方向并没有改变,因而物体总朝同一方向做直线运动.故C正确.
答案:C
8.如图是某物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结果是(  )
A.t=1 s时物体的加速度大小为3 m/s2
B.物体3 s内的平均速度大小为2.5 m/s
C.物体7 s内的位移为12 m
D.物体第3 s内的位移为6 m
解析:在0~2 s内物体做匀加速直线运动,加速度为a== m/s2=1.5 m/s2,故A错误.物体3 s内的位移等于梯形面积大小即为:x=×3 m=6 m,平均速度为v== m/s=2 m/s,故B错误.物体在7 s内的位移等于梯形面积大小即为:x=×3 m=12 m,故C正确;物体在第3 s内的位移x=vt=3×1 m=3 m,故D错误.所以C正确,A、B、D错误.
答案:C
9.(多选)甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体,它们运动的vt图象如图所示,下列说法正确的是(  )
A.丙与甲的运动方向相反
B.丙与乙的运动方向相同
C.乙的加速度大于甲的加速度
D.丙的加速度小于乙的加速度
解析:甲、乙、丙三个物体的速度均为正值,运动方向相同,选项A错误,B正确.根据图象斜率表示加速度可知,乙的加速度大于甲的加速度,丙的加速度大于乙的加速度,选项C正确,D错误.
答案:BC
10.A、B是做匀变速直线运动的两个物体的速度—时间图象,如图所示.
(1)A、B各做什么运动并求其加速度;
(2)两图象交点的意义;
(3)求1 s末A、B的速度;
(4)求6 s末A、B的速度.
解析:(1)A物体沿规定的正方向做匀加速直线运动,加速度大小为a1== m/s2=1 m/s2,方向与初速度方向相同;B物体前4 s沿规定的正方向做匀减速直线运动,4 s后沿反方向做匀加速直线运动,加速度为a2= m/s2=-2 m/s2,负号表示加速度方向与初速度方向相反.
(2)两图象交点表示在该时刻A、B速度相同.
(3)1 s末A物体的速度为3 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度为6 m/s,和初速度方向相同.
(4)6 s末A物体的速度为8 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度为-4 m/s,和初速度方向相反.
答案:见解析
11.汽车一般有五个前进挡位,对应不同的速度范围,设在每一挡汽车均做匀变速直线运动,换挡时间不计.某次行车时,一挡起步,起步后马上挂入二挡,加速度为2 m/s2,3 s后挂入三挡,再经过4 s速度达到13 m/s,随即挂入四挡,加速度为1.5 m/s2,速度达到16 m/s时挂上五挡,加速度为1 m/s2.求:
(1)汽车在三挡时的加速度大小;
(2)汽车在四挡行驶的时间;
(3)汽车挂上五挡后再过5 s的速度大小.
解析:(1)汽车的运动过程草图如图所示.
在二挡时(A→B),a1=2 m/s2,t1=3 s,这一过程的末速度v1=a1t1=2×3 m/s=6 m/s,在三挡时(B→C),v2=13 m/s,t2=4 s,加速度a2==m/s2=1.75 m/s2,即汽车在三挡时的加速度大小为1.75 m/s2.
(2)在四挡时(C→D),a3=1.5 m/s2,v3=16 m/s,运动时间t3== s=2 s,即汽车在四挡行驶的时间为2 s.
(3)在五挡时(D→E),a4=1 m/s2,t4=5 s,速度v4=v3+a4t4=16 m/s+1×5 m/s=21 m/s,故汽车挂上五挡后再过5 s的速度大小为21 m/s.
答案:(1)1.75 m/s2 (2)2 s (3)21 m/s
12.卡车原来以10 m/s的速度匀速在平直的公路上行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进.当车减速到2 m/s时,交通灯变为绿灯,司机立即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来的速度共用了12 s.求:
(1)减速与加速过程中的加速度;
(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度.
解析:(1)卡车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如图所示.设卡车从A点开始减速,则vA=10 m/s,用t1时间到达B点,从B点又开始加速经过时间t2到达C点,则
vB=2 m/s,vC=10 m/s,且t2=,
t1+t2=12 s.可得t1=8 s,t2=4 s.由v=v0+at得,
在AB段vB=vA+a1t1,①
在BC段vC=vB+a2t2,②
联立①②两式,代入数据得:
a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2.
(2)开始刹车后2 s末的速度为v1=vA+a1t=
10 m/s-1×2 m/s=8 m/s,
10 s末的速度为:
v2=vB+a2t=2 m/s+2×2 m/s=6 m/s.
答案:(1)-1 m/s2 2 m/s2 (2)8 m/s 6 m/s