高中物理人教版必修1第二章3匀变速直线运动的位移与时间的关系练习题-普通用卷

高中物理人教版必修1第二章3匀变速直线运动的位移与时间的关系练习题
一、单选题
如图所示的位移时间图象和速度时间图象中，给出四条曲线1，2，3，4分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是
A.
图线1表示物体做曲线运动
B.
图象中时刻
C.
图象中时间内3和4的平均速度大小不等
D.
两图象中，，时刻分别表示2，4开始反向运动
如图所示，由的图象可以判断
A.
三个质点均做匀速直线运动
B.
只有质点做匀速直线运动
C.
三个质点在时刻的位置不同
D.
三个质点都不一定做匀速直线运动
如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s，关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度由静止加速到，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是
A.
关卡2
B.
关卡3
C.
关卡4
D.
关卡5
以的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为
A.
?m
B.
2?m
C.
10?m
D.
?m
如图所示是某次实验中得到的做匀变速直线运动物体的一条纸带。A，B，C，D，E分别表示纸带上连续打出的点，打点时间间隔为T，各点间距数据如图所示，根据图示数据可知
A.
A到C过程中纸带平均速度为
B.
A到C过程中纸带平均速度为
C.
纸带的加速度为
D.
纸带的加速度为
物体A的位移与时间图象和物体B的速度与时间图象分别如图甲、乙所示，则这两个物体的运动情况是
A.
A在整个时间内有来回运动，它通过的总位移为零
B.
A在整个时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为
C.
B在整个时间内有来回运动，它通过的总位移不为零
D.
B在整个时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为
飞机着陆后在跑道上滑行时做匀减速直线运动．已知其初速度是，加速度大小是，则飞机着陆后12s内的位移大小是
A.
288?m
B.
300?m
C.
600?m
D.
360?m
为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度轿车启动时的运动可近似看成是匀加速直线运动，某人拍摄一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示，如果拍摄时每隔2s曝光一次，轿车车身总长为，那么这辆轿车的加速度为
A.
1?
B.
?
C.
3?
D.
?
质点做直线运动的位移x与时间t的关系为各物理量均采用国际单位制单位，则该质点???
A.
第1s内的位移是5m
B.
前2s内地平均速度是
C.
任意相邻内的位移差是2m
D.
任意内的速度增量是
某质点的位移随时间而变化的关系式为，x与t的单位分别是m与s，则质点的初速度与加速度分别为
A.
与
B.
0与
C.
与
D.
与0
二、多选题
对匀变速直线运动而言，下列说法正确的是
A.
任意相等时间内的速度变化都相等
B.
位移总是与时间的平方成正比
C.
在任意两个连续相等时间内的位移之差为一恒量
D.
在某段位移内的平均速度，等于这段位移内的初速度和末速度之和的一半
物体沿一直线做匀加速直线运动，已知它在第内的位移为，第内的位移为，则下列说法正确的是
A.
它在第初到第末的平均速度的大小是
B.
它在第内的位移是
C.
它的初速度为零
D.
它的加速度大小是
多选在匀加速直线运动中
A.
速度的增量总是与时间成正比
B.
位移总是与时间的平方成正比
C.
位移总是与时间成正比
D.
加速度、速度、位移方向一致
某物体做匀减速直线运动，第内通过位移为，第内通过的位移，此后又经过位移物体的速度减小为0，则下列说法中正确的是
A.
第1s末速度大小为
B.
加速度大小为
C.
位移的大小为
D.
位移内的平均速度大小为
三、填空题
一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为，则它在第4s初的速度为??????????前4s内的位移是??????????m，平均速度是??????????第4s内的平均速度是??????????。
一小球沿斜面以恒定加速度滚下，依次通过A、B、C三点，已知，小球通过AB、BC所用时间均为2s，则小球通过A、B、C三点的速度分别为________，
________，
_____________。
汽车以的速度行驶，刹车后获得加速度，则刹车4s通过的路程是______m，刹车后8s通过的路程是________m。
以的速度行驶的汽车，制动后做匀减速直线运动，在内前进则汽车的加速度为_____，及前进40m经过的时间为____s。
四、实验题
用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验：
实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是________。这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变。
如图为某次实验纸带，在相邻两计数点间都有四个打点未画出，用刻度尺测得：，，，，，。
?
相邻两计数点间的时间间隔为____________s；
计数点“6”和“7”的位移比较接近于____________填“A、B、C、D”序号
A.
打下“3”点时小车的瞬时速度??????????；小车的加速度??????????。计算结果均保留2位有效数字
某同学用频闪照相法研究小球的自由落体运动，选择一张清晰的频闪照片，剪掉前面小球重叠部分进行研究。已知小球在释放位置时，球心与刻度尺的零刻度线对齐。
?根据图中的数据，请你读出小球运动到照片中第5个像点时，下落的高度为____m。?
若所用频闪照相机的曝光频率为f，照片上1、3像点间距离和1、5像点间距离分别为、，则像点2所对应小球的速度____，小球自由下落的加速度____。?
五、综合题
一质点做匀加速直线运动，经过A点时的速度是，经过B点时的速度是，则质点在A到B的位移中点的瞬时速度为______质点从A到B中间时刻的速度为______．
一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人在站台上车头旁观察，第一节车箱通过他历时2s，全部车厢通过他历时10s。设各车厢长度相等，不计车厢间的距离，则这列火车共有__________节车厢。
如图所示，是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时得到的一条纸带图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的5个计数点，相邻计数点间的时间间隔根据图中数据可知小车做__________选填“匀加速直线”或“匀减速直线”运动；计数点B、D对应的时间间隔内小车的平均速度大小为_________小车运动的加速度大小为_____________计数点A的瞬时速度大小为_________计数点E的瞬时速度大小为___________
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
位移图象和速度图象都表示直线运动的情况．位移图象的斜率等于速度．速度图象的“面积”大小等于位移，读出图象中0至时间内3和4的位移关系，比较平均速度的关系。位移图象由斜率的正负分析物体的运动方向。
?本题两种运动图象形状相似，但物理意义不同，关键从数学角度来理解其物理意义，不能混淆。
【解答】
A.位移时间图象和速度时间图象中无法表示曲线运动，故A错误；
B.图象中时刻1的切线的斜率比2的斜率大，所以故B错误；?
C.根据速度图象的“面积”大小等于位移得知，在图象中0至时间内3的位移比4的位移小，所以3的平均速度比4的平均速度小，故C正确；
D.图象中的时刻表示速度反向，而图象中的时刻表示加速度反向，速度还是正方向，故D错误。
故选C。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
在图象中倾斜直线表示匀速直线运动，质点在时刻的位置看时刻的纵坐标。
本题主要考查图象相关知识。
【解答】
在图象中倾斜直线表示匀速直线运动，质点在时刻的位置看时刻的纵坐标，结合图可知：A正确，BCD错误。
故选A。
3.【答案】C
【解析】解：根据可得，
，
所以加速的时间为
加速的位移为，
之后匀速运动的时间为，
到达关卡2的时间为小于5s，放行；可以通过，
所以可以通过关卡2继续运动，
从第2关卡到第3关卡匀速运动时间，
所以到达第3关卡的时刻从开始运动计时为，，也是放行，可以通过，
从第3关卡到第4关卡匀速运动时间仍然是，所以到达第4关卡的时刻从开始运动计时为
到达关卡4的总时间为，
关卡放行和关闭的时间分别为5s和2s，此时关卡4是关闭的，所以最先挡住他前进的是关卡4，
所以C正确；
故选：C。
人先做加速运动，之后是匀速运动，计算到达各个关卡的时间与关卡放行和关闭的时间对比，得出结果。
本题是对匀变速直线运动位移时间关系式的考查，注意开始的过程是匀加速直线运动，要先计算出加速运动的时间。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出速度减为零的时间，采用逆向思维，结合运动学公式求出刹车后第3s内的汽车的路程。
本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动，在第3s内运动的时间只有，不是1s。
【解答】
汽车速度减为零的时间为：，
则刹车后第3s内的位移等于最后内的位移，采用逆向思维，
有：，故D正确，ABC错误。
故选D。
5.【答案】B
【解析】解：AB、根据平均速度的定义得AC段的平均速度，故A错误，B正确；
CD、根据，取AC段和CE段来计算，得小车运动的加速度为：，故CD错误；
故选：B。
根据平均速度的定义求解AC段的平均速度。
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度。
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
位移时间图线的斜率表示瞬时速度，根据纵坐标的变化量表示位移．速度时间图线的斜率表示加速度的大小，图线与时间轴围成的面积表示位移，速度的正负表示速度的方向。
?解决本题的关键知道速度时间图线和位移时间图线的物理意义，知道图线的斜率分别表示的意义。
【解答】
根据位移时间图线的斜率表示瞬时速度，可知，甲在整个时间内一直沿正向运动，总位移为，故A错误，B正确；?
速度图象中，速度的正负，表示速度的方向，即表示物体的运动方向．速度先负后正，说明物体乙先沿负向运动，后沿正向运动．根据图线与时间轴围成的面积表示位移，图线在t轴上方位移为正值，下方位移为负值，得知总位移为0，故CD错误。?
故选B
。
7.【答案】B
【解析】解：依题意，飞机作匀减速直线运动，，
，
由速度公式：??得
飞机实际运动时间
所以飞机着陆后12s内的位移
故选：B。
飞机做匀减速，当求12s内的位移时，必须选根据加速度与初速度由速度与时间的关系来确定，飞机停止的时间，若停止时间在12s内，则以停止时间来确定位移大小，若停止时间大于在12s，则由位移与时间关系来计算在12s内位移大小．
由于减速，所以加速度应该是负值，同时注意求出停止时间，可能飞机在12s内已经停止，所以剩余时间内飞机的位移为零，则在12s内位移与时间的公式就不适用．
8.【答案】B
【解析】解：据匀变速直线运动规律，，
读出、，代入即可计算。轿车总长?m，相当于提示我们图中每一小格为?m，由此可算出两段距离分别为?m和?m，又?s，
则。
故选：B。
由图中数据可读出小车在两段时间内的位移，则由可求得加速度；
题通过实物图考查了学生对实际问题的处理能力，难度中等。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
对照匀变速直线运动的位移时间关系公式，即可求得质点的初速度和加速度，求出前2s内的位移之后，与时间相比即可求得平均速度，任意相邻的1s内位移差根据推论：求解，速度增量根据求解。
本题关键要掌握匀变速直线运动的位移时间关系公式，推论等运动学公式的基本规律，并能灵活应用。
【解答】
质点做直线运动的位移x与时间t的关系为，根据匀变速直线运动的位移时间关系公式，可得质点的初速度，加速度。
A.将代入，求得，所以第1秒的位移是6m，故A错误；
B.由可得前2s内的平均速度为：，故B错误；
C.任意相邻的1s内位移差：，故C正确；
D.任意1s内的速度增量：，故D错误。
故选C。
10.【答案】C
【解析】?解：匀变速直线运动的位移公式为与质点的运动的位移随时间变化的关系式为相对比可以得到，物体的初速度的大小为，加速度的大小为，所以ABD
错误，C正确。
故选：C。
根据位移公式和质点运动的位移随时间变化的关系式相对比可以得到物体运动的初速度和加速度的大小．
本题就是对匀变速直线运动的位移公式的直接的考查，掌握住位移的公式即可解答本题．
11.【答案】ACD
【解析】
【分析】
匀变速直线运动的加速度不变，根据速度时间公式和位移时间公式进行判断。匀变速直线运动的平均速度推论为初速度与末速度之和的一半。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式，并能灵活运用，基础题。
【解答】
A.由可知在任意相等时间内速度变化相等，故A正确；
B.初速度为0时位移与时间的平方成正比才成立，故B错误；
C.匀变速直线运动的特点结论：，故C正确；
D.匀变速直线运动的特点结论：在某段位移内的平均速度等于这段位移的初速度与末速度之和的一半，故D正确。
故选ACD。
12.【答案】ABD
【解析】
【分析】根据相邻的相等时间内位移之差为定值，解出加速度，结合其他运动学公式进行判断。
本题解答关键是选择合适的运动学公式，注意第初到第末是两秒钟的时间。
【解答】第初到第末的总位移为，时间为，根据平均速度定义可知：?，故A正确；
B.根据匀变速直线运动规律的推论可知，，可得第内的位移为，故B正确；
D.根据可得加速度?，故D正确；
C.由B知第内的位移为，根据，可知物体的初速度，不为零，故C错误．
13.【答案】AD
【解析】
【分析】
匀加速直线运动的加速度不变，速度随时间均匀增加，加速度的方向与速度方向相同。
解决本题的关键知道匀加速直线运动的特点，知道位移、速度与时间的关系，基础题。
【解答】
A.根据知，速度的增量与时间成正比，故A正确；
匀加速直线运动的位移，位移随时间的增加而增加，与时间、时间的平方不一定成正比，故BC错误；
D.匀加速直线运动的加速度方向与速度方向相同，由于速度方向不变，则位移一直增加，所以位移的方向与速度方向也相同，故D正确。
故选AD。
14.【答案】ACD
【解析】
【分析】
本题考查了匀变速指向运动的规律，关键是掌握基本公式、平均速度公式、位移差公式的使用方法和使用条件。
根据平均速度公式计算第1s末的速度；根据位移差公式计算加速度；由速度时间公式计算速度减为0的时间，进而根据平均速度公式计算位移。
【解答】
A.根据匀变速直线运动的平均速度公式，可知第1s末的瞬时速度等于前2s内的平均速度，即，故A正确；
B.根据位移差公式，解得加速度大小为，故B错误；
第2s末的速度为，则到停止需在经过时间，此过程中的平均速度，故位移的大小为，故CD正确。
故选ACD。
15.【答案】?
??
??
【解析】
【分析】
物体做匀加速直线运动，第4秒初是第3秒末，根据速度时间关系公式列式求解即可。
根据位移时间公式可求解前4s内的位移，第四秒内的平均速度等于第4s初和第4s末速度之和的平均值。
本题考查匀变速直线运动基本公式的应用，注意第4秒初是第3秒末。
【解答】
物体由静止开始做匀加速直线运动，第4秒初是第3秒末，速度为：
第4秒末的速度为：
前4s内的位移：
前4s内的平均速度为：
第4s内的位移：
故答案为：?
??
??
16.【答案】；；。
【解析】
【分析】
小球由静止开始沿光滑斜面滚下，做匀加速直线运动，在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，根据该规律求出B点的速度；根据求出小球的加速度，最后根据匀变速直线运动的速度时间公式求出A、C两点的速度。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的规律，会灵活运用运动学公式进行求解．
【解答】
根据匀变速直线运动的推论得：
根据得：
所以
故答案为：；；。
17.【答案】24；25
【解析】
【分析】
本题考查了匀变速直线运动的位移与时间的关系；掌握匀变速直线运动的位移时间关系是正确解题的基础，注意匀减速运动的物体的停车时间。
根据匀变速直线运动的位移时间关系求出刹车后4s和8s内的位移，注意汽车停车时间，即汽车不反向运动。
【解答】
取初速度方向为正方向则，加速度；
所以根据速度时间关系知，汽车停止运动的时间：
所以汽车刹车4s内的位移：；
因为汽车运动6s所以刹车后8s内的位移实为汽车停车过程中6s内的位移即：
。
故答案为：24；25。
18.【答案】；4
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运动的位移时间公式?求出汽车的加速度．根据匀变速直线运动的位移时间公式求出前进40m经过的时间。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式?。
【解答】
根据匀变速直线运动的位移时间公式，代入数据得?????
????；负号表示加速度方向与初速度方向相反?????????
故汽车的加速度为
根据匀变速直线运动的位移时间公式，代入数据得??????
?????
?????
故答案为：；4
19.【答案】；；；；。
【解析】
【分析】
本题考查了实验器材、实验注意事项、实验数据处理、实验误差分析等问题；要掌握实验原理、实验器材与实验注意事项、实验数据的处理方法。
当小车质量远大于砂与砂桶质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砂与砂桶的重力；
根据电源频率求出打点周期，然后求出计数点间的时间间隔；
应用匀变速直线运动的推论：可以求出6、7计数点间的距离。
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小；根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小。
【解答】
假设小车的加速度为a，拉力为F，
对砂和砂桶：；
对小车：；
解得：，故只有在的情况下才可以近似认为拉力等于mg。
打点计时器的工作周期为，相邻两计数点间都有四个打点未画出，所以相邻两计数点之间的时间间隔为；
根据匀变速直线运动的规律，
可知：??cm，比较接近于?cm，故选C。
利用匀变速直线运动的推论
由逐差法得
故答案为：；；?C；；。
20.【答案】；，
【解析】
【分析】
毫米刻度尺要估读到毫米的下一位；
根据中间时刻的瞬时速度等于全程平均速度求解像点2的速度，根据求解加速度。
本题主要考查匀变速直线运动规律的应用。
【解答】
由图示得到小球运动到照片中第5个像点时，下落的高度为；
像点2所对应小球的速度，小球自由下落的加速度：
故答案为：；，。
21.【答案】；6
匀加速直线?；；；；
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运动的速度位移公式求出汽车经过AB位移中点的速度大小，根据平均速度推论求出汽车经过AB中间时刻的速度。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。
【解答】
设位移中点的速度为，根据速度位移公式得：，，联立解得位移中点的速度为：；设中间时刻的速度为，根据平均速度的推论知，汽车经过AB中间时刻的速度为：
故答案为：；6。
【分析】
根据匀变速直线运动的位移时间公式，结合时间关系求出火车车厢的节数n。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式，并能灵活运用，本题求解最后一节车厢的时间时，也可以通过初速度为零的匀加速直线运动推论求解。
【解答】
设每节车厢长度为s，火车共有n节车厢．则有：?，?
解得：节
故答案为：25。
【分析】
根据相邻的计数点的距离变化判断小车的运动，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，根据平均速度公式，可以求出打纸带上BD间的平均速度大小，由速度公式求解A、E点的瞬时速度。
要提高应用匀变速直线运动的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
【解答】
从图中发现相邻的计数点的距离越来越大，而且相邻的计数点的距离之差相等，即，所以小车做匀加速直线运动；根据平均速度公式，计数点B、D对应的时间间隔内小车的平均速度大小
相邻的计数点的距离之差相等，即，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：
计数点A的瞬时速度大小为；
计数点E的瞬时速度大小为。
故答案为：匀加速直线?；；；；?。
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