2019版物理新教材人教版必修一同步练习：2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（word解析版)
文档属性
| 名称 | 2019版物理新教材人教版必修一同步练习：2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（word解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 183.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-10-12 10:02:36 | ||
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文档简介
2019版物理新教材人教版必修一同步练习：2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（word解析版)
1．以6m/s的速度在水平面上运动的小车，如果获得2m/s2的与运动方向同向的加速度，几秒后它的速度将增加到10m/s（ ）
A．5s
B．2s
C．3s
D．8s
2．如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移-时间图像，A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图，下列说法正确的是( )
A．t1时刻两物体速度相等
B．t1～t2时间段内B质点的平均速度小于A质点匀速运动的速度
C．两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间内的中间时刻
D．A在B前面且离B最远时，B的位移为
3．一个物体做匀加速运动，它在第3s内的位移为5m，则下列说法正确的是（ ）
A．物体在第3s末的速度一定是 B．物体的加速度一定是
C．物体在前5s内的位移一定是25m D．物体在第5s内的位移一定是9m
4．对于做匀变速直线运动的物体
A．加速度减小， 其速度必然随之减少
B．加速度增大， 其速度未必随之增大
C．位移与时间平方成正比
D．在某段时间内位移可能为零
5．甲、乙、丙三个人沿同一条直线运动，他们的位移-时间图象是相互平行的直线，如图所示，则可以判定
A．甲和乙同时同地开始运动
B．甲、乙、丙三个人运动的方向相同
C．在三个物体都运动后，他们之间的距离保持不变
D．乙、丙起始位置相同
6．一物体初速度为10 m/s，加速度的大小为2 m/s2，则该物体在10 s末的速度可能是( )
A．30 m/s
B．0 m/s
C．－10 m/s
D．20 m/s
7．某汽车在乡村公路行驶时遇到禁行标志，只得将汽车调头原路返回，为了简化问题将汽车视为一个质点，汽车运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．t＝4s时，加速度方向改变，速度方向未改变
B．t＝4s时，加速度方向未改变，速度方向改变
C．0～6s，汽车位移为10m
D．4～6s，汽车做减速运动
8．如图所示，t=0时，某物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变，方向由沿斜面向下突变为水平向右)，最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速率记录在表格中，己知物体在斜面上做匀加速直线运动，在水平面上做匀减速直线运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．t=3s时物体恰好经过B点
B．t=10s时物体恰好停在C点
C．物体运动过程中的最大速度为12m/s
D．A、B间的距离小于B、C间的距离
9．一物体作匀变速直线运动，某一时刻的速度大小为4m/s,1s后速度大小为8m/s，在这1s内物体的（ ）
A．位移大小可能小于4m B．加速度大小可能小于4m/s2
C．位移大小可能大于10m D．加速度大小可能大于10m/s2
10．一辆汽车以72km/h的速度行驶，现因故紧急刹车并最终停止运动，已知汽车刹车过程中的加速度大小为5m/s2，则从开始刹车经过5s时，汽车的速度是多少？汽车通过的距离是多少？
11．甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲在接力区前S0=13.5m处作了标记，并以v=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上(乙的最大速度也是9m/s)，完成交接棒。己知接力区的长度为L=20m。
求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a的大小;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
(3)若乙的最大加速度为4m/s2最大速度仍为9m/s，试请优化上面甲乙二人的交接棒过程的设计以使他们的成绩提高，如果不能请说明理由，如果能请估算出最多能使他们的接力赛提快多少秒？
12．如图所示，在一条平直的公路上有等间距的五个点A、B、C、D、E，相邻两点间距离为L=30m。一辆汽车在公路上做匀加速直线运动经过这五个点,已知汽车（车头最前端）通过AB段和BC段所用时间分别为3s和2s。试求：
（1）汽车的加速度a的大小；
（2）汽车（车头最前端）经过E点时刻的速度vE的大小。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
根据匀变速直线运动的速度时间关系v=v0+at
可得汽车加速的时间为：；故选B.
【点睛】
本题考查匀变速直线运动的速度时间关系，掌握关系式是解决问题的关键．
2．C
【解析】
【详解】
A．位移-时间图像切线斜率表示速度，则t1时刻两物体速度不等；故A项错误。
B．由图知，t1时刻两者位置相同，t2时刻两者位置相同，所以t1～t2时间段内两质点的位移相同，则t1～t2时间段内两质点的平均速度相同；A质点的位移-时间图像是直线，则A质点做匀速直线运动；所以t1～t2时间段内B质点的平均速度等于A质点匀速运动的速度。故B项错误。
C．B质点的位移-时间图像为过原点的抛物线，则B质点做匀加速直线运动，B质点在t1～t2时间内中间时刻的速度等于t1～t2时间段内B质点的平均速度相同；t1～t2时间段内B质点的平均速度等于A质点匀速运动的速度，所以两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间内的中间时刻。故C项正确。
D．由图，t1～t2时间内，A在B前面，t1时刻两者位置相同，两者速度相等时，间距最大；所以A在B前面且离B最远时，对应的时刻是t1～t2时间内中间时刻；因为B质点做匀加速直线运动，t1～t2时间内中间时刻B的位移小于；所以A在B前面且离B最远时，B的位移小于。故D项错误。
3．C
【解析】
【详解】
A、由于匀加速直线运动的初速度未知，仅知道第3s内的位移，无法求出物体的加速度、3s末的速度，故A错误，B错误。
C、令物体的初速度为v0m/s，加速度为am/s2，则根据匀变速直线运动的位移时间关系有：
物体在第3s内的位移x3＝3v0a?32﹣（2v0a?22）m＝（v0）m
物体在前5s内的位移x＝5v0a?52m＝5（v0）m
因为x3＝5m，所以前5秒内的位移x＝25m，故C正确。
D、由于匀加速直线运动的初速度未知，仅知道第3s内的位移，无法求出物体在第5s内的位移。故D错误
故选：C。
4．BD
【解析】
【详解】
A. 加速度减小，若加速度方向与速度方向相同，其速度增加，故A错误；
B. 加速度增大， 若加速度方向与速度方向相反，其速度减小，故B正确
C. 若初速度不为0，则位移与时间平方不成正比，故C错误；
D. 在某段时间内位移可能为零，如竖直上抛运动回到抛出山点，故D正确。
5．BCD
【解析】
【详解】
AD.由题图可看出甲、乙同时开始运动，但起始位置不相同。乙、丙起始位置相同，故A错误，D正确；
BC.他们的位移-时间图线平行，故三个物体的运动速度大小和方向相同，故在三个物体都运动后，他们之间的距离保持不变，故BC正确。
6．AC
【解析】
若加速度方向与初速度方向相同，根据速度时间公式： ，代入数据解得： ，故A正确，若加速度方向与初速度方向相反，根据速度时间公式： ，代入数据解得：，故C正确。所以AC正确，BD错误。
7．BC
【解析】
【详解】
AB.根据v-t图象的斜率表示加速度，速度正负表示速度方向，知t=4s时，加速度方向未改变，速度方向改变，故A错误，B正确；
C.0～6s，汽车位移为
故C正确；
D.4～6s，汽车沿负方向做匀加速运动，故D错误。
8．BD
【解析】
【详解】
AC.根据图表中的数据，可以求出物体下滑的加速度a1=4m/s2和在水平面上的加速度a2=-2m/s2．根据运动学公式：
解出：，知经过到达B点，到达B点时的速度
如果第4s还在斜面上的话，速度应为16m/s，从而判断出第4s已过B点。是在2s到4s之间经过B点。所以最大速度不是12m/s。故AC错误。
B. 第6s末的速度是8m/s，到停下来还需的时间
所以到C点的时间为10s，故B正确。
D.根据可求出AB段的长度为，BC段长度为，A、B间的距离小于B、C间的距离，故D正确。
9．AD
【解析】
【详解】
AC. 规定初速度的方向为正方向，若1s后的速度方向与初速度方向相同，则
若1s后的速度与初速度方向相反，则
所以位移大小可能小于4m，但不可能大于10m，故A正确C错误。
BD. 规定初速度的方向为正方向，若1s后的速度方向与初速度方向相同，则
若1s后的速度与初速度方向相反，则
所以加速度大小不可能小于4m/s2，但可能大于10m/s2，故B错误D正确。
10．（1） 0 （2）40m
【解析】
【详解】
刹车时，汽车的速度
v0=72km/h=20m/s
设刹车后经过时间t0停止，由速度公式得：
因为t=5s>t0=4s，故从开始刹车经过5s时，汽车的速度是0；
汽车通过的距离是
11．(1) 3m/s2 (2) 6.5m (3) 将标记设置在接力区前处，则可以提高成绩0.375s
【解析】
【详解】
(1) 设经过时间t，甲追上乙，则根据题意有
将v=9m/s代入得到：t=3s，再有v=at，解得：a=3m/s2。
(2) 在追上乙的时候，乙走的距离为s，则，代入数据得到s=13.5m，所以乙离接力区末端的距离为
△s=20-13.5=6.5m
(3)未优化前，乙通过接力区的时间
若乙的最大加速度为4m/s2最大速度仍为9m/s，两者速度相等时 ，代入数据解得 ，则当甲追上乙时甲比乙多走
乙离接力区末端的距离为
乙在接力区中运动总时间
所以优化后提快时间
所以将标记设置在接力区前处，则可以提高成绩0.375s。
答：(1) 3m/s2 (2) 6.5m (3) 将标记设置在接力区前处，则可以提高成绩0.375s
12．(1)(2)
【解析】
【详解】
(1)汽车在公路上做匀加速直线运动，由推论则有：AB中间时刻的速度：
BC中间时刻的速度
加速度
(2) B点速度
根据速度位移关系式， 经过E点时的速度大小为
答：(1)(2)
1．以6m/s的速度在水平面上运动的小车，如果获得2m/s2的与运动方向同向的加速度，几秒后它的速度将增加到10m/s（ ）
A．5s
B．2s
C．3s
D．8s
2．如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移-时间图像，A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图，下列说法正确的是( )
A．t1时刻两物体速度相等
B．t1～t2时间段内B质点的平均速度小于A质点匀速运动的速度
C．两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间内的中间时刻
D．A在B前面且离B最远时，B的位移为
3．一个物体做匀加速运动，它在第3s内的位移为5m，则下列说法正确的是（ ）
A．物体在第3s末的速度一定是 B．物体的加速度一定是
C．物体在前5s内的位移一定是25m D．物体在第5s内的位移一定是9m
4．对于做匀变速直线运动的物体
A．加速度减小， 其速度必然随之减少
B．加速度增大， 其速度未必随之增大
C．位移与时间平方成正比
D．在某段时间内位移可能为零
5．甲、乙、丙三个人沿同一条直线运动，他们的位移-时间图象是相互平行的直线，如图所示，则可以判定
A．甲和乙同时同地开始运动
B．甲、乙、丙三个人运动的方向相同
C．在三个物体都运动后，他们之间的距离保持不变
D．乙、丙起始位置相同
6．一物体初速度为10 m/s，加速度的大小为2 m/s2，则该物体在10 s末的速度可能是( )
A．30 m/s
B．0 m/s
C．－10 m/s
D．20 m/s
7．某汽车在乡村公路行驶时遇到禁行标志，只得将汽车调头原路返回，为了简化问题将汽车视为一个质点，汽车运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．t＝4s时，加速度方向改变，速度方向未改变
B．t＝4s时，加速度方向未改变，速度方向改变
C．0～6s，汽车位移为10m
D．4～6s，汽车做减速运动
8．如图所示，t=0时，某物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变，方向由沿斜面向下突变为水平向右)，最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速率记录在表格中，己知物体在斜面上做匀加速直线运动，在水平面上做匀减速直线运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．t=3s时物体恰好经过B点
B．t=10s时物体恰好停在C点
C．物体运动过程中的最大速度为12m/s
D．A、B间的距离小于B、C间的距离
9．一物体作匀变速直线运动，某一时刻的速度大小为4m/s,1s后速度大小为8m/s，在这1s内物体的（ ）
A．位移大小可能小于4m B．加速度大小可能小于4m/s2
C．位移大小可能大于10m D．加速度大小可能大于10m/s2
10．一辆汽车以72km/h的速度行驶，现因故紧急刹车并最终停止运动，已知汽车刹车过程中的加速度大小为5m/s2，则从开始刹车经过5s时，汽车的速度是多少？汽车通过的距离是多少？
11．甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲在接力区前S0=13.5m处作了标记，并以v=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上(乙的最大速度也是9m/s)，完成交接棒。己知接力区的长度为L=20m。
求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a的大小;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
(3)若乙的最大加速度为4m/s2最大速度仍为9m/s，试请优化上面甲乙二人的交接棒过程的设计以使他们的成绩提高，如果不能请说明理由，如果能请估算出最多能使他们的接力赛提快多少秒？
12．如图所示，在一条平直的公路上有等间距的五个点A、B、C、D、E，相邻两点间距离为L=30m。一辆汽车在公路上做匀加速直线运动经过这五个点,已知汽车（车头最前端）通过AB段和BC段所用时间分别为3s和2s。试求：
（1）汽车的加速度a的大小；
（2）汽车（车头最前端）经过E点时刻的速度vE的大小。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
根据匀变速直线运动的速度时间关系v=v0+at
可得汽车加速的时间为：；故选B.
【点睛】
本题考查匀变速直线运动的速度时间关系，掌握关系式是解决问题的关键．
2．C
【解析】
【详解】
A．位移-时间图像切线斜率表示速度，则t1时刻两物体速度不等；故A项错误。
B．由图知，t1时刻两者位置相同，t2时刻两者位置相同，所以t1～t2时间段内两质点的位移相同，则t1～t2时间段内两质点的平均速度相同；A质点的位移-时间图像是直线，则A质点做匀速直线运动；所以t1～t2时间段内B质点的平均速度等于A质点匀速运动的速度。故B项错误。
C．B质点的位移-时间图像为过原点的抛物线，则B质点做匀加速直线运动，B质点在t1～t2时间内中间时刻的速度等于t1～t2时间段内B质点的平均速度相同；t1～t2时间段内B质点的平均速度等于A质点匀速运动的速度，所以两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间内的中间时刻。故C项正确。
D．由图，t1～t2时间内，A在B前面，t1时刻两者位置相同，两者速度相等时，间距最大；所以A在B前面且离B最远时，对应的时刻是t1～t2时间内中间时刻；因为B质点做匀加速直线运动，t1～t2时间内中间时刻B的位移小于；所以A在B前面且离B最远时，B的位移小于。故D项错误。
3．C
【解析】
【详解】
A、由于匀加速直线运动的初速度未知，仅知道第3s内的位移，无法求出物体的加速度、3s末的速度，故A错误，B错误。
C、令物体的初速度为v0m/s，加速度为am/s2，则根据匀变速直线运动的位移时间关系有：
物体在第3s内的位移x3＝3v0a?32﹣（2v0a?22）m＝（v0）m
物体在前5s内的位移x＝5v0a?52m＝5（v0）m
因为x3＝5m，所以前5秒内的位移x＝25m，故C正确。
D、由于匀加速直线运动的初速度未知，仅知道第3s内的位移，无法求出物体在第5s内的位移。故D错误
故选：C。
4．BD
【解析】
【详解】
A. 加速度减小，若加速度方向与速度方向相同，其速度增加，故A错误；
B. 加速度增大， 若加速度方向与速度方向相反，其速度减小，故B正确
C. 若初速度不为0，则位移与时间平方不成正比，故C错误；
D. 在某段时间内位移可能为零，如竖直上抛运动回到抛出山点，故D正确。
5．BCD
【解析】
【详解】
AD.由题图可看出甲、乙同时开始运动，但起始位置不相同。乙、丙起始位置相同，故A错误，D正确；
BC.他们的位移-时间图线平行，故三个物体的运动速度大小和方向相同，故在三个物体都运动后，他们之间的距离保持不变，故BC正确。
6．AC
【解析】
若加速度方向与初速度方向相同，根据速度时间公式： ，代入数据解得： ，故A正确，若加速度方向与初速度方向相反，根据速度时间公式： ，代入数据解得：，故C正确。所以AC正确，BD错误。
7．BC
【解析】
【详解】
AB.根据v-t图象的斜率表示加速度，速度正负表示速度方向，知t=4s时，加速度方向未改变，速度方向改变，故A错误，B正确；
C.0～6s，汽车位移为
故C正确；
D.4～6s，汽车沿负方向做匀加速运动，故D错误。
8．BD
【解析】
【详解】
AC.根据图表中的数据，可以求出物体下滑的加速度a1=4m/s2和在水平面上的加速度a2=-2m/s2．根据运动学公式：
解出：，知经过到达B点，到达B点时的速度
如果第4s还在斜面上的话，速度应为16m/s，从而判断出第4s已过B点。是在2s到4s之间经过B点。所以最大速度不是12m/s。故AC错误。
B. 第6s末的速度是8m/s，到停下来还需的时间
所以到C点的时间为10s，故B正确。
D.根据可求出AB段的长度为，BC段长度为，A、B间的距离小于B、C间的距离，故D正确。
9．AD
【解析】
【详解】
AC. 规定初速度的方向为正方向，若1s后的速度方向与初速度方向相同，则
若1s后的速度与初速度方向相反，则
所以位移大小可能小于4m，但不可能大于10m，故A正确C错误。
BD. 规定初速度的方向为正方向，若1s后的速度方向与初速度方向相同，则
若1s后的速度与初速度方向相反，则
所以加速度大小不可能小于4m/s2，但可能大于10m/s2，故B错误D正确。
10．（1） 0 （2）40m
【解析】
【详解】
刹车时，汽车的速度
v0=72km/h=20m/s
设刹车后经过时间t0停止，由速度公式得：
因为t=5s>t0=4s，故从开始刹车经过5s时，汽车的速度是0；
汽车通过的距离是
11．(1) 3m/s2 (2) 6.5m (3) 将标记设置在接力区前处，则可以提高成绩0.375s
【解析】
【详解】
(1) 设经过时间t，甲追上乙，则根据题意有
将v=9m/s代入得到：t=3s，再有v=at，解得：a=3m/s2。
(2) 在追上乙的时候，乙走的距离为s，则，代入数据得到s=13.5m，所以乙离接力区末端的距离为
△s=20-13.5=6.5m
(3)未优化前，乙通过接力区的时间
若乙的最大加速度为4m/s2最大速度仍为9m/s，两者速度相等时 ，代入数据解得 ，则当甲追上乙时甲比乙多走
乙离接力区末端的距离为
乙在接力区中运动总时间
所以优化后提快时间
所以将标记设置在接力区前处，则可以提高成绩0.375s。
答：(1) 3m/s2 (2) 6.5m (3) 将标记设置在接力区前处，则可以提高成绩0.375s
12．(1)(2)
【解析】
【详解】
(1)汽车在公路上做匀加速直线运动，由推论则有：AB中间时刻的速度：
BC中间时刻的速度
加速度
(2) B点速度
根据速度位移关系式， 经过E点时的速度大小为
答：(1)(2)