2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册同步练习
文档属性
| 名称 | 2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册同步练习 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 718.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-10-11 07:21:13 | ||
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文档简介
2.2
匀变速直线运动的速度与时间的关系
1．（2020春?黔南州期末）玩具汽车以的速度匀速行驶，现以的加速度使其做匀加速直线运动，后速度将达到
A．
B．
C．
D．
2．（2020春?南关区校级期末）某质点做直线运动，其速度与时间的关系式为（式中时间的单位为，速度的单位为，以初速度方向为正，下列说法正确的是
A．质点的初速度为
B．质点的初速度为
C．质点的加速度为
D．质点的加速度为
3．一个物体在水平面上向东运动，某时刻速度大小为，然后开始匀变速，后该物体的速度大小为。则物体的加速度大小及方向是
A．向西
B．向东
C．向西
D．向东
4．（2020?黄浦区二模）带电体固定在光滑绝缘的水平面上，时刻，带有同种电荷的物体以一定的初速度沿、连线向运动，则物体的速度时间图象可能是
A．
B．
C．
D．
5．如图所示的一段圆弧为某运动物体的速度随时间变化图象，则物体的运动可能是
A．匀加速直线运动
B．匀减速直线运动
C．变速直线运动
D．圆周运动
6．（2019秋?勐海县校级期末）如图所示，小球以的速度匀减速冲上一个斜坡，它到达坡顶的速度为，历时，则小球在斜坡上运动的加速度大小、方向为
A．3.6
，沿斜面向上
B．3.6
，沿斜面向下
C．4.9
，沿斜面向上
D．4.9
，沿斜面向下
7．一架从一楼往15楼走的电梯，在整个过程中取向上为正，图象应为
A．
B．
C．
D．
8．一个物体在外力作用下由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的关系图线如图所示，则该物体
A．时的速度方向与时的速度方向相反
B．内物体位移是
C．内与内的平均速度相同
D．内加速运动，内减速运动，第末回到出发点
9．物体做匀加速直线运动，已知第末的速度是，第末的速度是，则下面结论正确的是
A．物体零时刻的速度是
B．物体的加速度是
C．任何内的速度变化都是
D．第内的平均速度是
10．一辆汽车正在做匀加速直线运动，计时之初，速度为，运动后速度增加到，则
A．这段运动的加速度是
B．这段运动所用时间是
C．自开始计时起，3秒末的速度是
D．从开始计时起，经过处的速度是
11．（2019秋?华宁县校级月考）我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步，卫星组网正按计划稳步推进。如图所示，发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为，由此可知这段时间内
A．火箭的初速度为4
B．火箭的加速度为2
C．在3
末，火箭的瞬时速度为12
D．火箭做匀减速直线运动
三．填空题（共2小题）
12．质点在直线、、上做匀变速直线运动，若在点时的速度是，经到达点时速度是，再经过达到点，则它达到点时的速度是 。
13．竖直下落的小球以的速度进入沙堆，经停止下陷，在落入沙堆的过程中，小球做的是 直线运动（选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”
，小球的加速度大小是 ，方向 。
四．计算题（共3小题）
14．（2020?崇明区二模）一小球从离地高处以初速度竖直向上抛出，其上升过程中图象如图所示。已知小球质量，小球运动过程中所受空气阻力大小不变。求：取
（1）小球所受的空气阻力；
（2）通过计算完成后的图象；
（3）整个运动过程中，重力的平均功率。
15．北京时间2019年10月27日，第七届军运会射击女子10米气手枪决赛中，来自中国队的选手车晓婷以238.9环获得冠军。假如子弹以的速度穿入电子靶，穿出电子靶的速度是，所用时间为（子弹视为质点，并设子弹在穿过木块的过程中做加速度不变的直线运动）求子弹穿过木板时的加速度。
16．（2019秋?普宁市期中）如图所示，小球从距地面高为处开始自由下落。与此同时，在距正下方处，有一物块正以的初速度在摩擦力作用下，向右做加速度为的匀减速运动。、均可看作质点，空气阻力不计，重力加速度．求：
（1）小球下落的时间；
（2）球落地时，、之间的距离。
答案与解析
1、【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出末的速度。
【解答】解：已知玩具汽车的初速度、加速度以及运动时间，末的速度为：，故正确，错误。
故选：。
2、【分析】1、运动学公式与题干关系式对比分析
2、注意正负号与方向的关系
【解答】解：
根据运动学公式，与题干对应，得出质点初速度，质点加速度；
故选：。
3、【分析】首先规定正方向，分两种情况根据加速度的公式计算分析即可。
【解答】解：规定向东为正方向，则物体的初速度为：，若后物体的速度方向向东，则后物体的速度为：，根据加速度的计算公式，即加速度大小为，方向向西；
若后物体的速度方向向西，则后物体的速度为：，则加速度为：，即加速度大小为，方向向西。故正确，错误；
故选：。
4、【分析】带有同种电荷的物体以一定的初速度沿、连线向运动，由于库仑力的作用，先做加速度增大，速度减小的运动，当速度减小到零，然后反向做加速度减小，速度增大的运动，再结合物体的速度时间即可求解。
【解答】解：带电体固定在光滑绝缘的水平面上，时刻，带有同种电荷的物体以一定的初速度沿、连线向运动，故受斥力作用而减速，根据库仑定律，可知库仑力变大，加速度变大，做加速度增大的减速运动，当速度减小到零，反向加速，做加速度减小的加速运动，故正确，错误。
故选：。
5、【分析】图示的图象的方向一直沿纵轴方向，故一定为直线运动；图象反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。斜率的意义：图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点加速度的大小，斜率正负表示物体加速度的方向；“面积”的意义图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移的大小。
【解答】解：由图象可知速度方向一直为正，没有改变，所以质点做直线运动；图象的斜率等于加速度，由图知，物体的加速度不断增大但为负，故物体做加速度不断增加的减速直线运动，故错误，正确；
故选：。
6、【分析】已知小球的初末速度和运动时间，结合加速度的定义式求出小球的加速度大小和方向。
【解答】解：规定初速度的方向为正方向，则加速度为：，方向沿斜面向下。
故选：。
7、【分析】一架从一楼往15楼走的电梯，在整个过程中先做初速度为零的匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速运动的到零，结合运动规律得出速度时间图线。
【解答】解：电梯先做初速度为零的匀加速直线运动，图线为过原点的倾斜直线，然后做匀速直线运动，图线为平行于时间轴的直线，最后做匀减速直线运动，图线为倾斜的直线。故正确，、、错误。
故选：。
8、【分析】分析物体的运动情况：内，物体向正方向做匀加速运动；内，物体向负方向做匀减速运动；内，物体向正方向做匀加速运动；根据位移时间公式求内物体的位移。根据位移与时间之比求平均速度。根据图象与时间轴所围的面积表示速度变化量分析速度的方向。
【解答】解：、根据图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，知时速度为正，与时的速度方向相同，故错误。
、内物体位移为：，故错误。
、内的位移为：，平均速度为：
内的位移为：，平均速度为：，故正确。
、内做匀加速运动，内做匀减速运动，根据速度图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，知末速度为零，所以内物体一直沿正向运动，第末没有回到出发点，故错误。
故选：。
9、【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度大小，再根据速度时间公式求出物体的初速度大小，由△求速度的变化量。根据平均速度的公式求出第内的平均速度。
【解答】解：、规定初速度方向为正方向，根据加速度定义式得物体的加速度为：，
根据得：。故错误，正确；
、物体的加速度是，则任何内的速度变化是△。故正确；
、第内的位移为：，则平均速度为：。故错误；
故选：。
10、【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出物体运动的加速度。根据速度时间公式求出运动的时间以及末的速度。根据速度位移公式求出经过时的速度。
【解答】解：、汽车运动的加速度为：，
这段运动所用时间，
则末的速度为：，故错误正确；
、根据速度位移公式得：，
解得：，故正确。
故选：。
11、【分析】将火箭速度的变化规律与匀变速直线运动的速度公式对比，可知初速度和加速度，再分析其运动情况。
【解答】解：、在这段时间内，由速度的表达式可知，火箭的速度均匀增大，故火箭做匀加速直线运动，故错误；
、由匀变速直线运动的速度公式知，在这段时间内火箭的初速度
，加速度
，故、正确；
、将时间
代入得
，故错误。
故选：。
12、【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出运动的加速度，再根据速度时间公式求出到达点时的速度。
【解答】解：根据匀变速直线运动的速度时间公式有。
则。
故答案为：29
13、【分析】小球在落入沙堆的过程中做匀减速直线运动，由加速度定义式可得加速的大小，由正负得到方向，由位移速度关系可得陷落的深度
【解答】解：小球做匀减速直线运动，
选向下为正向，加速度，方向向上。
故答案为：匀减速
60
向上
14、【分析】（1）根据图象的斜率和牛顿第二定律求得小球所受的空气阻力；
（2）通过运动学公式和牛顿第二定律计算完成后的图象；
（3）通过平均功率公式求得整个运动过程中，重力的平均功率。
【解答】解：（1）根据图象的斜率求得上升时的加速度为：
代入数据解得：
根据牛顿第二定律可得：
代入数据解得：
（2）根据运动学公式得上升高度为：
代入数据解得：
下落的总高度为：
代入数据解得：
根据牛顿第二定律可得：
由此变形可得：
代入数据解得：
因此，落地时的速度为：
落地的时间：
故后的速度时间图象如图所示：
（3）整个运动过程中，重力做的功：
由功率的定义式可得重力的平均功率为：
答：（1）小球所受的空气阻力为；
（2）后的图象如上图所示；
（3）整个运动过程中，重力的平均功率为。
15、【分析】已知子弹的初末速度与运动时间，应用加速度的定义式可以求出加速度。
【解答】解：子弹的加速度为：，负号表示加速度方向与初速度方向相反；
答：子弹的加速度大小为：，方向与初速度方向相反。
16、【分析】（1）由自由落体的高度求得时间。
（2）由速度公式求得运动的时间，确定出的位移，进而得出间距。
【解答】解：（1）小球做自由落体运动，由
得
即球下落的时间为
（2）设球的运动时间为，
由得
球只运动了，由匀变速直线运动平均速度公式可知，其位移为：
故球落地时，、之间的距离为：△
答：（1）小球下落的时间为；
（2）球落地时，、之间的距离为
匀变速直线运动的速度与时间的关系
1．（2020春?黔南州期末）玩具汽车以的速度匀速行驶，现以的加速度使其做匀加速直线运动，后速度将达到
A．
B．
C．
D．
2．（2020春?南关区校级期末）某质点做直线运动，其速度与时间的关系式为（式中时间的单位为，速度的单位为，以初速度方向为正，下列说法正确的是
A．质点的初速度为
B．质点的初速度为
C．质点的加速度为
D．质点的加速度为
3．一个物体在水平面上向东运动，某时刻速度大小为，然后开始匀变速，后该物体的速度大小为。则物体的加速度大小及方向是
A．向西
B．向东
C．向西
D．向东
4．（2020?黄浦区二模）带电体固定在光滑绝缘的水平面上，时刻，带有同种电荷的物体以一定的初速度沿、连线向运动，则物体的速度时间图象可能是
A．
B．
C．
D．
5．如图所示的一段圆弧为某运动物体的速度随时间变化图象，则物体的运动可能是
A．匀加速直线运动
B．匀减速直线运动
C．变速直线运动
D．圆周运动
6．（2019秋?勐海县校级期末）如图所示，小球以的速度匀减速冲上一个斜坡，它到达坡顶的速度为，历时，则小球在斜坡上运动的加速度大小、方向为
A．3.6
，沿斜面向上
B．3.6
，沿斜面向下
C．4.9
，沿斜面向上
D．4.9
，沿斜面向下
7．一架从一楼往15楼走的电梯，在整个过程中取向上为正，图象应为
A．
B．
C．
D．
8．一个物体在外力作用下由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的关系图线如图所示，则该物体
A．时的速度方向与时的速度方向相反
B．内物体位移是
C．内与内的平均速度相同
D．内加速运动，内减速运动，第末回到出发点
9．物体做匀加速直线运动，已知第末的速度是，第末的速度是，则下面结论正确的是
A．物体零时刻的速度是
B．物体的加速度是
C．任何内的速度变化都是
D．第内的平均速度是
10．一辆汽车正在做匀加速直线运动，计时之初，速度为，运动后速度增加到，则
A．这段运动的加速度是
B．这段运动所用时间是
C．自开始计时起，3秒末的速度是
D．从开始计时起，经过处的速度是
11．（2019秋?华宁县校级月考）我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步，卫星组网正按计划稳步推进。如图所示，发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为，由此可知这段时间内
A．火箭的初速度为4
B．火箭的加速度为2
C．在3
末，火箭的瞬时速度为12
D．火箭做匀减速直线运动
三．填空题（共2小题）
12．质点在直线、、上做匀变速直线运动，若在点时的速度是，经到达点时速度是，再经过达到点，则它达到点时的速度是 。
13．竖直下落的小球以的速度进入沙堆，经停止下陷，在落入沙堆的过程中，小球做的是 直线运动（选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”
，小球的加速度大小是 ，方向 。
四．计算题（共3小题）
14．（2020?崇明区二模）一小球从离地高处以初速度竖直向上抛出，其上升过程中图象如图所示。已知小球质量，小球运动过程中所受空气阻力大小不变。求：取
（1）小球所受的空气阻力；
（2）通过计算完成后的图象；
（3）整个运动过程中，重力的平均功率。
15．北京时间2019年10月27日，第七届军运会射击女子10米气手枪决赛中，来自中国队的选手车晓婷以238.9环获得冠军。假如子弹以的速度穿入电子靶，穿出电子靶的速度是，所用时间为（子弹视为质点，并设子弹在穿过木块的过程中做加速度不变的直线运动）求子弹穿过木板时的加速度。
16．（2019秋?普宁市期中）如图所示，小球从距地面高为处开始自由下落。与此同时，在距正下方处，有一物块正以的初速度在摩擦力作用下，向右做加速度为的匀减速运动。、均可看作质点，空气阻力不计，重力加速度．求：
（1）小球下落的时间；
（2）球落地时，、之间的距离。
答案与解析
1、【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出末的速度。
【解答】解：已知玩具汽车的初速度、加速度以及运动时间，末的速度为：，故正确，错误。
故选：。
2、【分析】1、运动学公式与题干关系式对比分析
2、注意正负号与方向的关系
【解答】解：
根据运动学公式，与题干对应，得出质点初速度，质点加速度；
故选：。
3、【分析】首先规定正方向，分两种情况根据加速度的公式计算分析即可。
【解答】解：规定向东为正方向，则物体的初速度为：，若后物体的速度方向向东，则后物体的速度为：，根据加速度的计算公式，即加速度大小为，方向向西；
若后物体的速度方向向西，则后物体的速度为：，则加速度为：，即加速度大小为，方向向西。故正确，错误；
故选：。
4、【分析】带有同种电荷的物体以一定的初速度沿、连线向运动，由于库仑力的作用，先做加速度增大，速度减小的运动，当速度减小到零，然后反向做加速度减小，速度增大的运动，再结合物体的速度时间即可求解。
【解答】解：带电体固定在光滑绝缘的水平面上，时刻，带有同种电荷的物体以一定的初速度沿、连线向运动，故受斥力作用而减速，根据库仑定律，可知库仑力变大，加速度变大，做加速度增大的减速运动，当速度减小到零，反向加速，做加速度减小的加速运动，故正确，错误。
故选：。
5、【分析】图示的图象的方向一直沿纵轴方向，故一定为直线运动；图象反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。斜率的意义：图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点加速度的大小，斜率正负表示物体加速度的方向；“面积”的意义图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移的大小。
【解答】解：由图象可知速度方向一直为正，没有改变，所以质点做直线运动；图象的斜率等于加速度，由图知，物体的加速度不断增大但为负，故物体做加速度不断增加的减速直线运动，故错误，正确；
故选：。
6、【分析】已知小球的初末速度和运动时间，结合加速度的定义式求出小球的加速度大小和方向。
【解答】解：规定初速度的方向为正方向，则加速度为：，方向沿斜面向下。
故选：。
7、【分析】一架从一楼往15楼走的电梯，在整个过程中先做初速度为零的匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速运动的到零，结合运动规律得出速度时间图线。
【解答】解：电梯先做初速度为零的匀加速直线运动，图线为过原点的倾斜直线，然后做匀速直线运动，图线为平行于时间轴的直线，最后做匀减速直线运动，图线为倾斜的直线。故正确，、、错误。
故选：。
8、【分析】分析物体的运动情况：内，物体向正方向做匀加速运动；内，物体向负方向做匀减速运动；内，物体向正方向做匀加速运动；根据位移时间公式求内物体的位移。根据位移与时间之比求平均速度。根据图象与时间轴所围的面积表示速度变化量分析速度的方向。
【解答】解：、根据图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，知时速度为正，与时的速度方向相同，故错误。
、内物体位移为：，故错误。
、内的位移为：，平均速度为：
内的位移为：，平均速度为：，故正确。
、内做匀加速运动，内做匀减速运动，根据速度图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，知末速度为零，所以内物体一直沿正向运动，第末没有回到出发点，故错误。
故选：。
9、【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度大小，再根据速度时间公式求出物体的初速度大小，由△求速度的变化量。根据平均速度的公式求出第内的平均速度。
【解答】解：、规定初速度方向为正方向，根据加速度定义式得物体的加速度为：，
根据得：。故错误，正确；
、物体的加速度是，则任何内的速度变化是△。故正确；
、第内的位移为：，则平均速度为：。故错误；
故选：。
10、【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出物体运动的加速度。根据速度时间公式求出运动的时间以及末的速度。根据速度位移公式求出经过时的速度。
【解答】解：、汽车运动的加速度为：，
这段运动所用时间，
则末的速度为：，故错误正确；
、根据速度位移公式得：，
解得：，故正确。
故选：。
11、【分析】将火箭速度的变化规律与匀变速直线运动的速度公式对比，可知初速度和加速度，再分析其运动情况。
【解答】解：、在这段时间内，由速度的表达式可知，火箭的速度均匀增大，故火箭做匀加速直线运动，故错误；
、由匀变速直线运动的速度公式知，在这段时间内火箭的初速度
，加速度
，故、正确；
、将时间
代入得
，故错误。
故选：。
12、【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出运动的加速度，再根据速度时间公式求出到达点时的速度。
【解答】解：根据匀变速直线运动的速度时间公式有。
则。
故答案为：29
13、【分析】小球在落入沙堆的过程中做匀减速直线运动，由加速度定义式可得加速的大小，由正负得到方向，由位移速度关系可得陷落的深度
【解答】解：小球做匀减速直线运动，
选向下为正向，加速度，方向向上。
故答案为：匀减速
60
向上
14、【分析】（1）根据图象的斜率和牛顿第二定律求得小球所受的空气阻力；
（2）通过运动学公式和牛顿第二定律计算完成后的图象；
（3）通过平均功率公式求得整个运动过程中，重力的平均功率。
【解答】解：（1）根据图象的斜率求得上升时的加速度为：
代入数据解得：
根据牛顿第二定律可得：
代入数据解得：
（2）根据运动学公式得上升高度为：
代入数据解得：
下落的总高度为：
代入数据解得：
根据牛顿第二定律可得：
由此变形可得：
代入数据解得：
因此，落地时的速度为：
落地的时间：
故后的速度时间图象如图所示：
（3）整个运动过程中，重力做的功：
由功率的定义式可得重力的平均功率为：
答：（1）小球所受的空气阻力为；
（2）后的图象如上图所示；
（3）整个运动过程中，重力的平均功率为。
15、【分析】已知子弹的初末速度与运动时间，应用加速度的定义式可以求出加速度。
【解答】解：子弹的加速度为：，负号表示加速度方向与初速度方向相反；
答：子弹的加速度大小为：，方向与初速度方向相反。
16、【分析】（1）由自由落体的高度求得时间。
（2）由速度公式求得运动的时间，确定出的位移，进而得出间距。
【解答】解：（1）小球做自由落体运动，由
得
即球下落的时间为
（2）设球的运动时间为，
由得
球只运动了，由匀变速直线运动平均速度公式可知，其位移为：
故球落地时，、之间的距离为：△
答：（1）小球下落的时间为；
（2）球落地时，、之间的距离为