2020—2021物理人教必修一第二章 匀变速直线运动的研究练习含答案

2020—2021物理人教必修一第二章
匀变速直线运动的研究练习含答案
人教必修一第二章
匀变速直线运动的研究
1、在光滑足够长的斜面上，有一物体以10
m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度始终为5
m/s2，方向沿斜面向下，那么经过3
s后的速度大小和方向是(　　)
A．25
m/s，沿斜面向下
B．5
m/s，沿斜面向下
C．5
m/s，沿斜面向上
D．25
m/s，沿斜面向上
2、(双选)甲、乙两物体同时从同一位置开始沿一直线运动，甲的x?t图象和乙的v?t图象如图所示．下列说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．甲为匀速直线运动，乙为匀加速直线运动
B．0～6
s内，甲、乙均做往复的直线运动，且6
s末，两者均回到出发点
C．0～3
s内，甲、乙相距最远的时刻为1
s末
D．t＝2
s时，甲、乙相遇
3、P、Q、R三点在同一条直线上，一物体从P点由静止开始做匀加速直线运动，经过Q点的速度为v，R点的速度为3v，则PQ∶QR等于(　　)
A．1∶8
B．1∶6
C．1∶5
D．1∶3
4、跳伞运动员以5
m/s的速度匀速下降，在距地面10
m处掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着地的时间为(不计空气阻力对扣子的作用，g取10
m/s2)(　　)
A．1
s
B．2
s
C.
s
D．(2－)s
5、某品牌轿车有多种车型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI(每个车型字母前的数字称为G值)，G值用来表示车型的整体加速感，数字越大，加速越快.
G值的大小为车辆从静止开始加速到100
km/h的平均加速度数值(其单位为国际基本单位)再乘以10.
则型号为50TFSI的车从静止开始加速到100
km/h的时间约为(　　)
A．5.6
s
B．6.2
s
C．8.7
s
D．9.5
s
6、一物体由静止开始做匀变速直线运动，加速度为2
m/s2，则2
s末速度和位移分别为(　　)
A．4
m/s　4
m　　
B．2
m/s　4
m
C．4
m/s　2
m
D．2
m/s　2
m
7、汽车刹车后做匀减速直线运动，经过3
s停止运动，那么汽车在先后连续相等的三个1
s内通过的位移之比x1∶x2∶x3为(　　)
A．1∶2∶3
B．5∶3∶1
C．1∶4∶9
D．3∶2∶1
8、(双选)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3l，A距地面为l，如图所示．由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起．从释放开始到A落地历时t1，A落地时的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上时的瞬时速率为v2，则(　　)
A．t1>t2
B．t1＝t2
C．v1∶v2＝1∶2
D．v1∶v2＝1∶3
9、某物体做匀变速直线运动，初速度v0＝2
m/s，经过10
s的时间，末速度v＝6
m/s，其v?t图象如图所示，则10
s内位移为(　　)
A．8
m　
B．80
m　　　C．4
m　　　D．40
m
10、(双选)关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　)
A．匀变速直线运动的加速度一定保持不变
B．匀变速直线运动在任意相等时间内，位移变化一定相等
C．匀变速直线运动在任意相等时间内，速度变化一定相等
D．匀变速直线运动在任意相等时间内，位移变化与时间成正比
11、　在平直公路上，一辆汽车以108
km/h的速度行驶，司机发现前方有危险立即刹车，刹车时加速度大小为6
m/s2，求：
(1)刹车后3
s末汽车的速度大小；
(2)刹车后6
s末汽车的速度大小．
12、如图所示，直线MN表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处，A、B间的距离为85
m，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度a1＝2.5
m/s2，甲车运动6
s时，乙车立即开始向右做匀加速直线运动，加速度a2＝5
m/s2，求两辆汽车相遇处距A处的距离．
13、在风平浪静的海面上，有一架战斗机要去执行一项紧急飞行任务，而航空母舰的弹射系统出了故障，无法在短时间内修复．已知战斗机在跑道上加速时，可产生的最大加速度为5
m/s2，起飞速度为50
m/s，跑道长为100
m．经过计算发现在这些条件下战斗机根本无法安全起飞(请你计算，作出判断)．航空母舰不得不在海面上沿起飞方向运动，从而使战斗机获得初速度，达到安全起飞的目的，那么航空母舰行驶的速度至少为多大才能保证这架战斗机安全起飞？(结果保留3位有效数字)
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匀变速直线运动的研究练习含答案
人教必修一第二章
匀变速直线运动的研究
1、在光滑足够长的斜面上，有一物体以10
m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度始终为5
m/s2，方向沿斜面向下，那么经过3
s后的速度大小和方向是(　　)
A．25
m/s，沿斜面向下
B．5
m/s，沿斜面向下
C．5
m/s，沿斜面向上
D．25
m/s，沿斜面向上
【答案】B　[物体沿斜面向上运动速度减小为零所用时间为t1，由v0＝at1，得t1＝＝2
s，此后物体沿光滑斜面向下加速，1
s后速度大小为v＝5
m/s，方向沿斜面向下，故B正确．]
2、(双选)甲、乙两物体同时从同一位置开始沿一直线运动，甲的x?t图象和乙的v?t图象如图所示．下列说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．甲为匀速直线运动，乙为匀加速直线运动
B．0～6
s内，甲、乙均做往复的直线运动，且6
s末，两者均回到出发点
C．0～3
s内，甲、乙相距最远的时刻为1
s末
D．t＝2
s时，甲、乙相遇
【答案】BD　[匀速直线运动的速度保持不变，而图甲中物体的速度大小和方向周期性变化，则甲做的不是匀速直线运动．图乙中物体的加速度大小和方向周期性变化，乙做的不是匀加速直线运动，故A错误；0～6
s内，甲、乙的位移都为零，都回到出发点，都做往复运动，故B正确；根据图象可知，3
s末甲回到出发点，乙的位移最大，此时相距最远，故C错误；t＝2
s时，甲的位移为4
m，乙的位移为x2＝×2×4
m＝4
m，相遇，故D正确．]
3、P、Q、R三点在同一条直线上，一物体从P点由静止开始做匀加速直线运动，经过Q点的速度为v，R点的速度为3v，则PQ∶QR等于(　　)
A．1∶8
B．1∶6
C．1∶5
D．1∶3
【答案】A　[根据匀变速直线运动的速度位移公式求出PQ和QR的位移，从而求出PQ和QR的距离之比．PQ间的位移x1＝，QR间的位移x2＝＝.所以x1∶x2＝1∶8，故A正确，B、C、D错误．]
4、跳伞运动员以5
m/s的速度匀速下降，在距地面10
m处掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着地的时间为(不计空气阻力对扣子的作用，g取10
m/s2)(　　)
A．1
s
B．2
s
C.
s
D．(2－)s
【答案】A　[设扣子着陆的时间为t1，则h＝v0t1＋gt，代入数据解得t1＝1
s．设跳伞运动员着陆时间为t2，则h＝v0t2，解得：t2＝2
s，而Δt＝t2－t1＝1
s．故A正确，B、C、D错误．]
5、某品牌轿车有多种车型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI(每个车型字母前的数字称为G值)，G值用来表示车型的整体加速感，数字越大，加速越快.
G值的大小为车辆从静止开始加速到100
km/h的平均加速度数值(其单位为国际基本单位)再乘以10.
则型号为50TFSI的车从静止开始加速到100
km/h的时间约为(　　)
A．5.6
s
B．6.2
s
C．8.7
s
D．9.5
s
【答案】A　[由题意可知，50TFSI的加速度为a＝5
m/s2，v＝100
km/h≈27.8
m/s，故加速时间t＝＝
s≈5.6
s．故选A.]
6、一物体由静止开始做匀变速直线运动，加速度为2
m/s2，则2
s末速度和位移分别为(　　)
A．4
m/s　4
m　　
B．2
m/s　4
m
C．4
m/s　2
m
D．2
m/s　2
m
【答案】A　[物体初速度v0＝0，a＝2
m/s2，t＝2
s，则v＝v0＋at＝0＋2×2
m/s＝4
m/s，x＝v0t＋at2＝0＋×2×22
m＝4
m，故A正确．]
7、汽车刹车后做匀减速直线运动，经过3
s停止运动，那么汽车在先后连续相等的三个1
s内通过的位移之比x1∶x2∶x3为(　　)
A．1∶2∶3
B．5∶3∶1
C．1∶4∶9
D．3∶2∶1
【答案】B　[可通过研究刹车过程的逆过程而使计算简化．刹车过程的逆过程是初速度为0的匀加速直线运动．根据初速度为0的匀加速直线运动的特点，该逆过程在三个连续1
s内的位移之比为1∶3∶5，所以刹车过程在连续相等的三个1
s内的位移之比为5∶3∶1.B正确．]
8、(双选)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3l，A距地面为l，如图所示．由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起．从释放开始到A落地历时t1，A落地时的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上时的瞬时速率为v2，则(　　)
A．t1>t2
B．t1＝t2
C．v1∶v2＝1∶2
D．v1∶v2＝1∶3
【答案】BC　[对垫片A，有l＝gt，对垫片B，l＋3l＝g(t1＋t2)2，则t1＝t2，选项A错误，B正确；而v1＝at1，v2＝a(t1＋t2)，故v1∶v2＝1∶2，选项C正确，D错误．]
9、某物体做匀变速直线运动，初速度v0＝2
m/s，经过10
s的时间，末速度v＝6
m/s，其v?t图象如图所示，则10
s内位移为(　　)
A．8
m　
B．80
m　　　C．4
m　　　D．40
m
【答案】D　[在v?t图象中梯形面积代表匀变速直线运动的位移，x＝
m＝40
m，故D正确．]
10、(双选)关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　)
A．匀变速直线运动的加速度一定保持不变
B．匀变速直线运动在任意相等时间内，位移变化一定相等
C．匀变速直线运动在任意相等时间内，速度变化一定相等
D．匀变速直线运动在任意相等时间内，位移变化与时间成正比
【答案】AC　[匀变速直线运动过程中加速度恒定，即在相等时间内速度的变化相同，根据公式x＝at2可知在任意相等时间内的位移变化不同，匀变速直线运动在任意相等时间内，根据公式Δx＝aT2可得位移变化与时间的平方成正比，A、C正确，B、D错误．]
11、　在平直公路上，一辆汽车以108
km/h的速度行驶，司机发现前方有危险立即刹车，刹车时加速度大小为6
m/s2，求：
(1)刹车后3
s末汽车的速度大小；
(2)刹车后6
s末汽车的速度大小．
[解析]　汽车行驶速度v0＝108
km/h＝30
m/s，规定v0的方向为正方向，则a＝－6
m/s2，
汽车刹车所用的总时间t0＝＝
s＝5
s.
(1)t1＝3
s时的速度
v1＝v0＋at＝30
m/s－6×3
m/s＝12
m/s.
(2)由于t0＝5
ss，故6
s末汽车已停止，即v2＝0.
[答案]　(1)12
m/s　(2)0
12、如图所示，直线MN表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处，A、B间的距离为85
m，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度a1＝2.5
m/s2，甲车运动6
s时，乙车立即开始向右做匀加速直线运动，加速度a2＝5
m/s2，求两辆汽车相遇处距A处的距离．
[解析]　甲车运动6
s的位移为：
x0＝a1t＝45
m
尚未追上乙车，设此后用时间t与乙车相遇，则有：
a1(t＋t0)2＝a2t2＋85
m
将上式代入数据并展开整理得：
t2－12t＋32＝0
计算得出：t1＝4
s，t2＝8
s
t1、t2都有意义，t1＝4
s时，甲车追上乙车；
t2＝8
s时，乙车追上甲车再次相遇．
第一次相遇地点距A的距离为：
x1＝a1(t1＋t0)2＝125
m
第二次相遇地点距A的距离为：
x2＝a1(t2＋t0)2＝245
m.
[答案]　125
m或245
m
13、在风平浪静的海面上，有一架战斗机要去执行一项紧急飞行任务，而航空母舰的弹射系统出了故障，无法在短时间内修复．已知战斗机在跑道上加速时，可产生的最大加速度为5
m/s2，起飞速度为50
m/s，跑道长为100
m．经过计算发现在这些条件下战斗机根本无法安全起飞(请你计算，作出判断)．航空母舰不得不在海面上沿起飞方向运动，从而使战斗机获得初速度，达到安全起飞的目的，那么航空母舰行驶的速度至少为多大才能保证这架战斗机安全起飞？(结果保留3位有效数字)
[解析]　设战斗机从静止起飞，经过100
m的跑道后，获得的速度为v，则由v2＝2ax知，v＝＝
m/s＝10
m/s<50
m/s，所以战斗机无法安全起飞．
取航空母舰为参考系，则战斗机的速度v1＝＝10
m/s，要使战斗机达到起飞速度vm＝50
m/s，航空母舰行驶的速度至少为v′＝vm－v1≈18.4
m/s.
[答案]　18.4
m/s