高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习：2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（word版 含解析）
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习：2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（word版 含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 541.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-09-21 08:58:39 | ||
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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
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、单选题
1.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. B. C. D.
2.如图，当轿车以 18km/h 的速度匀速驶入高速公路 ETC 收费通道时，ETC 天线完成对车载电子标签的识别后发出“滴”的一声。此时轿车距自动栏杆 7m，司机发现栏杆没有抬起，于是采取制动刹车， 使轿车刚好没有撞杆。已知刹车的加速度大小为 5 m/s2 ， 则司机的反应时间为（ ）
A. 0.5 s B. 0.7s C. 0.9s D. 1s
3.关于公式x= ，下列说法正确的是（ ）
A. 此公式只适用于匀加速直线运动
B. 此公式适用于匀减速直线运动
C. 此公式只适用于位移为正的情况
D. 此公式不可能出现a、x同时为负值的情况
4.某质点沿一直线运动，其速度的二次方（v2）与位移（x）的关系图线如图所示，则该质点在0~12m的运动过程中（ ）
A. 加速度越来越大
B. 所用的时间为3s
C. 经过x=6m时的速度大小为4m/s
D. 0~6m和6~12m所用的时间之比为1：1
5.P、Q、R三点在同一条直线上，一物体从P点静止开始做匀加速直线运动，经过Q 点的速度为v，到R点的速度为3v，则PQ∶QR等于 （ ）
A. l∶8 B. l∶6 C. l∶5 D. 1∶3
6.一个可视为质点的木块，从斜面顶端以3m/s的初速度下滑，至底端时速度恰好为零；若木块从顶端以5m/s的初速度下滑，则滑至底端时速度大小为( )
A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s
7.已知某型战斗机在航行的航空母舰上起飞（无风），起飞时的加速度可达5m/s2 ， 飞机起飞速度需达到40m/s，若飞机必须在滑行120m后起飞，问航空母舰行驶的速度至少为( )
A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s
8.汽车以某一初速度开始做匀加速直线运动，第1s内行驶了1m，第2s内行驶了2m，则汽车第3s内的平均速度为( )
A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 5m/s
9.某物体做直线运动，物体的速度—时间图线如图所示，若初速度的大小为v1 ， 末速度的大小为v2 ， 则在时间t1内物体的平均速度是（ ）
A. 等于（v1+v2）/2 B. 小于（v1+v2）/2
C. 大于（v1+v2）/2 D. 条件不足，无法比较
二、多选题
10.如图所示，一小滑块沿足够长的固定斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB＝BD＝6 m，BC＝1 m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2 s。设滑块经过C时的速度为vC ， 则（ ）
A. 滑块上滑过程中加速度的大小为0.5 m/s2
B. vC＝6 m/s
C. DE＝3 m
D. 从D到E所用时间为4 s
三、填空题
11.一个做匀加速运动的质点，从某一时刻开始，在第一个2s内通过的位移是8m，在第二个2s内通过的位移是20m，则加速度为________m/s2。
12.物体的初速度为2m/s，加速度为2m/s2，当它的速度增大到6m/s时，所通过的位移s= ________ m
四、解答题
13.为了节约经过高速公路收费站的时间，现在汽车多选择ETC通道自动完成缴费，如图1所示。其过程可以简化为图2的模型，汽车以 速度行驶到缴费通道入口前某一位置开始做匀减速运动，到达通道入口位置时速度降到v=6.0m/s，然后匀速通过长为L=12m的通道，到达通道出口处后再匀加速到 。设汽车匀减速过程的加速度大小 ，匀加速过程加速度为 ，汽车可看成质点，试求：
（1）汽车匀减速过程的时间和匀加速过程的时间；
（2）汽车匀减速过程的位移和匀加速过程的位移。
14.一个小球从斜面顶端无初速度下滑，接着又在水平面上做匀减速运动，直至停止，它共运动了10 s，斜面长4 m，在水平面上运动的距离为6 m．求：
（1）小球在运动过程中的最大速度；
（2）小球在斜面和水平面上运动的加速度大小．
15.长100m的列车匀加速通过长1000m的隧道，列车刚进隧道时的速度是10m/s，完全出隧道时的速度是12m/s，求：
（1）列车过隧道时的加速度是多大？
（2）通过隧道所用的时间是多少？
16.某自来水管的管口定时滴下水滴，现在管口的正下方放置以金属盘，水滴滴到盘上发出响声，逐渐向上平移金属盘直到看见水滴从管口刚好滴出时，恰好听到水滴滴到盘底的响声，记录盘底的高度x1 ， 再继续上移盘，第二次，第三次看见水从管口滴出同时听到水滴落到盘底的响声，分别测出盘底离地面的高度x2和x3 ， 实验测得x1=10cm，x2=45cm，x3=70cm，g=10m/s2。求
（1）相邻水滴滴出的时间间隔
（2）自来水管的管口离地面的高度
答案及解析
1. C
解：作出运动示意图，
由 得
故
故答案为：C。
【分析】物体做匀变速直线运动，假设物体的加速度，结合题目条件，利用运动学公式列方程求解即可。
2. C
解：轿车的为：v0=18km/h=5m/s，设司机的反应时间为△t，轿车在这段时间内做匀速直线运动，位移为x1=v0t
随后做匀减速直线运动，位移为
由题意可知两段位移之和为L=x1+x2
代入数据联立解得△t=0.9s
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽车做匀减速运动，结合汽车的加速度和运动的距离求解时间即可。
3. B
解：公式 适用于匀变速直线运动，即对于匀加速和匀减速直线运动都适用．A、C不符合题意，B符合题意．在匀变速直线运动中，加速度和位移可能同时出现负值．D不符合题意．
故答案为：B．
【分析】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学的公式，知道公式的矢量性，在规定好正方向后，与正方向方向相同的物理量取正值，相反的物理量取负值．
4. B
解：A．根据速度位移关系
代入图中数据可得 ， ，故质点的加速度不变，A不符合题意；
B．根据速度位移关系
解得末速度为
所用的时间为
B符合题意；
C．将x=6m带入
解得 ，C不符合题意；
D．经过x=6m时的速度大小为5m/s，根据速度时间关系
0~6m所用的时间
6~12m所用的时间
0~6m和6~12m所用的时间之比为2：1，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体做运变速运动，结合匀变速直线运动公式和图像的横坐标分析求解即可。
5. A
解：因为物体是做初速度为零的匀加速直线运动，所以根据公式 可得：
解得：
所以可得：
A符合题意．
故答案为：A
【分析】利用速度位移公式可以求出距离的比值。
6. D
解：根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax列出等式，即为：v21-v210=2ax；v22-v220=2ax
两式联立可得：v21-v210=v22-v220 ， 代入数据得：v2=4m/s；
故答案为：D.
【分析】本题考查匀变速直线运动的速度与位移公式v2-v02=2ax，利用了加速度与位移相同为前提条件联立方程即可求解．
7. A
解：飞机的起飞速度是相对于空气而言的，假设航空母舰的速度为v，则飞机相对于空气的初速度应为v，起飞时的末速度应为（40 -v）m/s；借助v2-v02=2ax，即（40 -v）2-v2＝2aＬ
代入数据解得：v=5m/s.
故答案为：A
【分析】飞机做匀加速运动，结合飞机的运动位移、末速度和加速度求解飞机的初速度，即为航母的运动速度。
8. B
解：根据匀变速直线的推论可知：x2-x1=x3-x2 ， 则x3=3m，则第3s内的平均速度为 ，
故答案为：B.
【分析】利用邻差公式结合位移与时间的比值可以求出平均速度的大小。
9. B
解：连接图像的两个速度，可得图线与时间轴围成的面积表示位移，知道变加速直线运动的位移小于匀加速直线运动的位移，所用时间相同，则变加速直线运动平均速度小于匀加速直线运动的平均速度，匀加速直线运动的平均速度 ，B符合题意；
故答案为：B
【分析】利用匀变速的平均速度公式结合面积可以判别平均速度的大小。
10. AD
解：A．根据题意可知 ，
根据 求解加速度大小
A符合题意；
B．匀变速直线运动的某段时间内，中间时刻速度等于平均速度
B不符合题意；
C．匀减速直线运动的逆过程为匀加速直线运动， 之间的距离为
则
C不符合题意；
D．从 到 同样采用逆过程
解得时间
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用邻差公式可以求出加速度的大小；利用平均速度公式可以求出中间时刻的速度的大小；利用速度位移公式可以求出距离的大小；利用位移公式可以求出运动的时间。
11. 3
解：由匀变速直线运动推论： 可得：
即：
【分析】利用邻差公式可以求出加速度的大小。
12. 8
解：根据匀变速直线运动的速度位移公式得，物体的位移为：
【分析】利用速度位移公式可以求出位移的大小。
13.
解：
（1）减速过程 s
加速过程 s
（2）汽车匀减速过程的位移 m
匀加速过程的位移 m
【分析】明确汽车的运动过程，物体先做减速运动，再做匀速运动，再做匀加速运动，结合物体的初速度、加速度，结合运动学公式分析求解即可。
14.
解：
（1）小球在斜面上做匀加速直线运动，在斜面底端速度最大，设最大速度为vmax ， 在斜面上运动的时间为t1 ， 在水平面上运动的时间为t2.则
由 (t1＋t2)＝10，t1＋t2＝10，得vmax＝2 m/s
（2）由公式2as＝ ，代入数据得a1＝ m/s2 ， a2＝ m/s2.
【分析】（1）利用位移公式可以求出最大的速度；
（2）利用速度位移公式可以求出加速度的大小。
15.
解：（1）根据题意有x=1000m+100m=1100m
由 得
（2）由 得，所用时间为
【分析】（1）列车做匀加速运动，结合列车的初速度、末速度和运动位移求解加速度即可；
（2）结合列车的速度变化量和加速度求解加速时间即可。
16.
解：
（1）设相邻水滴的时间间隔为T，根据题意可得x12=x2-x1=0.45 m -0.10 m =0.35m
x23=x3-x2=0.70 m -0.45 m =0.25m
根据x12-x23=gT2 ， 联立并代入数据解得T=0.1s
（2）利用平均速度推论公式得, 第二次看见水从管口滴出同时听到水滴落到盘底的响声时水滴的速度
则自来水水管口离地面的高度为
【分析】（1）利用邻差公式可以求出时间间隔的大小；
（2）利用邻差公式结合位移公式可以求出对应的高度。
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高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、单选题
1.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. B. C. D.
2.如图，当轿车以 18km/h 的速度匀速驶入高速公路 ETC 收费通道时，ETC 天线完成对车载电子标签的识别后发出“滴”的一声。此时轿车距自动栏杆 7m，司机发现栏杆没有抬起，于是采取制动刹车， 使轿车刚好没有撞杆。已知刹车的加速度大小为 5 m/s2 ， 则司机的反应时间为（ ）
A. 0.5 s B. 0.7s C. 0.9s D. 1s
3.关于公式x= ，下列说法正确的是（ ）
A. 此公式只适用于匀加速直线运动
B. 此公式适用于匀减速直线运动
C. 此公式只适用于位移为正的情况
D. 此公式不可能出现a、x同时为负值的情况
4.某质点沿一直线运动，其速度的二次方（v2）与位移（x）的关系图线如图所示，则该质点在0~12m的运动过程中（ ）
A. 加速度越来越大
B. 所用的时间为3s
C. 经过x=6m时的速度大小为4m/s
D. 0~6m和6~12m所用的时间之比为1：1
5.P、Q、R三点在同一条直线上，一物体从P点静止开始做匀加速直线运动，经过Q 点的速度为v，到R点的速度为3v，则PQ∶QR等于 （ ）
A. l∶8 B. l∶6 C. l∶5 D. 1∶3
6.一个可视为质点的木块，从斜面顶端以3m/s的初速度下滑，至底端时速度恰好为零；若木块从顶端以5m/s的初速度下滑，则滑至底端时速度大小为( )
A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s
7.已知某型战斗机在航行的航空母舰上起飞（无风），起飞时的加速度可达5m/s2 ， 飞机起飞速度需达到40m/s，若飞机必须在滑行120m后起飞，问航空母舰行驶的速度至少为( )
A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s
8.汽车以某一初速度开始做匀加速直线运动，第1s内行驶了1m，第2s内行驶了2m，则汽车第3s内的平均速度为( )
A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 5m/s
9.某物体做直线运动，物体的速度—时间图线如图所示，若初速度的大小为v1 ， 末速度的大小为v2 ， 则在时间t1内物体的平均速度是（ ）
A. 等于（v1+v2）/2 B. 小于（v1+v2）/2
C. 大于（v1+v2）/2 D. 条件不足，无法比较
二、多选题
10.如图所示，一小滑块沿足够长的固定斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB＝BD＝6 m，BC＝1 m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2 s。设滑块经过C时的速度为vC ， 则（ ）
A. 滑块上滑过程中加速度的大小为0.5 m/s2
B. vC＝6 m/s
C. DE＝3 m
D. 从D到E所用时间为4 s
三、填空题
11.一个做匀加速运动的质点，从某一时刻开始，在第一个2s内通过的位移是8m，在第二个2s内通过的位移是20m，则加速度为________m/s2。
12.物体的初速度为2m/s，加速度为2m/s2，当它的速度增大到6m/s时，所通过的位移s= ________ m
四、解答题
13.为了节约经过高速公路收费站的时间，现在汽车多选择ETC通道自动完成缴费，如图1所示。其过程可以简化为图2的模型，汽车以 速度行驶到缴费通道入口前某一位置开始做匀减速运动，到达通道入口位置时速度降到v=6.0m/s，然后匀速通过长为L=12m的通道，到达通道出口处后再匀加速到 。设汽车匀减速过程的加速度大小 ，匀加速过程加速度为 ，汽车可看成质点，试求：
（1）汽车匀减速过程的时间和匀加速过程的时间；
（2）汽车匀减速过程的位移和匀加速过程的位移。
14.一个小球从斜面顶端无初速度下滑，接着又在水平面上做匀减速运动，直至停止，它共运动了10 s，斜面长4 m，在水平面上运动的距离为6 m．求：
（1）小球在运动过程中的最大速度；
（2）小球在斜面和水平面上运动的加速度大小．
15.长100m的列车匀加速通过长1000m的隧道，列车刚进隧道时的速度是10m/s，完全出隧道时的速度是12m/s，求：
（1）列车过隧道时的加速度是多大？
（2）通过隧道所用的时间是多少？
16.某自来水管的管口定时滴下水滴，现在管口的正下方放置以金属盘，水滴滴到盘上发出响声，逐渐向上平移金属盘直到看见水滴从管口刚好滴出时，恰好听到水滴滴到盘底的响声，记录盘底的高度x1 ， 再继续上移盘，第二次，第三次看见水从管口滴出同时听到水滴落到盘底的响声，分别测出盘底离地面的高度x2和x3 ， 实验测得x1=10cm，x2=45cm，x3=70cm，g=10m/s2。求
（1）相邻水滴滴出的时间间隔
（2）自来水管的管口离地面的高度
答案及解析
1. C
解：作出运动示意图，
由 得
故
故答案为：C。
【分析】物体做匀变速直线运动，假设物体的加速度，结合题目条件，利用运动学公式列方程求解即可。
2. C
解：轿车的为：v0=18km/h=5m/s，设司机的反应时间为△t，轿车在这段时间内做匀速直线运动，位移为x1=v0t
随后做匀减速直线运动，位移为
由题意可知两段位移之和为L=x1+x2
代入数据联立解得△t=0.9s
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽车做匀减速运动，结合汽车的加速度和运动的距离求解时间即可。
3. B
解：公式 适用于匀变速直线运动，即对于匀加速和匀减速直线运动都适用．A、C不符合题意，B符合题意．在匀变速直线运动中，加速度和位移可能同时出现负值．D不符合题意．
故答案为：B．
【分析】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学的公式，知道公式的矢量性，在规定好正方向后，与正方向方向相同的物理量取正值，相反的物理量取负值．
4. B
解：A．根据速度位移关系
代入图中数据可得 ， ，故质点的加速度不变，A不符合题意；
B．根据速度位移关系
解得末速度为
所用的时间为
B符合题意；
C．将x=6m带入
解得 ，C不符合题意；
D．经过x=6m时的速度大小为5m/s，根据速度时间关系
0~6m所用的时间
6~12m所用的时间
0~6m和6~12m所用的时间之比为2：1，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体做运变速运动，结合匀变速直线运动公式和图像的横坐标分析求解即可。
5. A
解：因为物体是做初速度为零的匀加速直线运动，所以根据公式 可得：
解得：
所以可得：
A符合题意．
故答案为：A
【分析】利用速度位移公式可以求出距离的比值。
6. D
解：根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax列出等式，即为：v21-v210=2ax；v22-v220=2ax
两式联立可得：v21-v210=v22-v220 ， 代入数据得：v2=4m/s；
故答案为：D.
【分析】本题考查匀变速直线运动的速度与位移公式v2-v02=2ax，利用了加速度与位移相同为前提条件联立方程即可求解．
7. A
解：飞机的起飞速度是相对于空气而言的，假设航空母舰的速度为v，则飞机相对于空气的初速度应为v，起飞时的末速度应为（40 -v）m/s；借助v2-v02=2ax，即（40 -v）2-v2＝2aＬ
代入数据解得：v=5m/s.
故答案为：A
【分析】飞机做匀加速运动，结合飞机的运动位移、末速度和加速度求解飞机的初速度，即为航母的运动速度。
8. B
解：根据匀变速直线的推论可知：x2-x1=x3-x2 ， 则x3=3m，则第3s内的平均速度为 ，
故答案为：B.
【分析】利用邻差公式结合位移与时间的比值可以求出平均速度的大小。
9. B
解：连接图像的两个速度，可得图线与时间轴围成的面积表示位移，知道变加速直线运动的位移小于匀加速直线运动的位移，所用时间相同，则变加速直线运动平均速度小于匀加速直线运动的平均速度，匀加速直线运动的平均速度 ，B符合题意；
故答案为：B
【分析】利用匀变速的平均速度公式结合面积可以判别平均速度的大小。
10. AD
解：A．根据题意可知 ，
根据 求解加速度大小
A符合题意；
B．匀变速直线运动的某段时间内，中间时刻速度等于平均速度
B不符合题意；
C．匀减速直线运动的逆过程为匀加速直线运动， 之间的距离为
则
C不符合题意；
D．从 到 同样采用逆过程
解得时间
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用邻差公式可以求出加速度的大小；利用平均速度公式可以求出中间时刻的速度的大小；利用速度位移公式可以求出距离的大小；利用位移公式可以求出运动的时间。
11. 3
解：由匀变速直线运动推论： 可得：
即：
【分析】利用邻差公式可以求出加速度的大小。
12. 8
解：根据匀变速直线运动的速度位移公式得，物体的位移为：
【分析】利用速度位移公式可以求出位移的大小。
13.
解：
（1）减速过程 s
加速过程 s
（2）汽车匀减速过程的位移 m
匀加速过程的位移 m
【分析】明确汽车的运动过程，物体先做减速运动，再做匀速运动，再做匀加速运动，结合物体的初速度、加速度，结合运动学公式分析求解即可。
14.
解：
（1）小球在斜面上做匀加速直线运动，在斜面底端速度最大，设最大速度为vmax ， 在斜面上运动的时间为t1 ， 在水平面上运动的时间为t2.则
由 (t1＋t2)＝10，t1＋t2＝10，得vmax＝2 m/s
（2）由公式2as＝ ，代入数据得a1＝ m/s2 ， a2＝ m/s2.
【分析】（1）利用位移公式可以求出最大的速度；
（2）利用速度位移公式可以求出加速度的大小。
15.
解：（1）根据题意有x=1000m+100m=1100m
由 得
（2）由 得，所用时间为
【分析】（1）列车做匀加速运动，结合列车的初速度、末速度和运动位移求解加速度即可；
（2）结合列车的速度变化量和加速度求解加速时间即可。
16.
解：
（1）设相邻水滴的时间间隔为T，根据题意可得x12=x2-x1=0.45 m -0.10 m =0.35m
x23=x3-x2=0.70 m -0.45 m =0.25m
根据x12-x23=gT2 ， 联立并代入数据解得T=0.1s
（2）利用平均速度推论公式得, 第二次看见水从管口滴出同时听到水滴落到盘底的响声时水滴的速度
则自来水水管口离地面的高度为
【分析】（1）利用邻差公式可以求出时间间隔的大小；
（2）利用邻差公式结合位移公式可以求出对应的高度。
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