中小学教育资源及组卷应用平台
2.匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.判断下列说法是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)公式v=v0+at既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动.( √ )
(2)由公式v=v0+at可知v的方向一定与v0方向一致.( × )
提示:v与v0的方向不一定一致.若a与v0方向相反,v与v0方向可能相反.
(3)速度随时间不断增加的直线运动,一定是匀加速直线运动.( × )
提示:速度不断增加,但不一定均匀增加.
(4)在v?t图像中,匀变速直线运动是一条倾斜的直线.( √ )
(5)速度不变的运动,其加速度也不变化.( √ )
(6)匀变速直线运动的瞬时速度随时间不断变化.( √ )
知识点1 匀变速直线运动
2.对匀变速直线运动的特点,下列说法正确的是( D )
A.第1
s末,2
s末,3
s末,…的速度分别为1
m/s,2
m/s,3
m/s,…的直线运动为匀加速直线运动
B.匀减速直线运动中,由于加速度与初速度方向相反,则加速度为负值
C.物体做匀变速直线运动,其加速度是均匀变化的
D.在匀变速直线运动中,相同时间内速度的变化相同
解析:由于不能明确各时刻的瞬时速度是否满足vt=v0+at,故不能说明运动为匀加速直线运动,A错误;由于未设定正方向,故不能说匀减速运动的加速度为负值,B错误;匀变速直线运动是指加速度恒定不变的运动,C错误;由vt=v0+at可知,在匀变速直线运动中,相同时间内速度的变化相同,D正确.
3.如图所示为一质点的v?t图像,下列对质点运动的描述正确的是( D )
A.该质点做曲线运动
B.该质点做匀加速直线运动
C.该质点的加速度逐渐增大
D.该质点的加速度逐渐减小
解析:在速度—时间图像中图线的斜率表示加速度,图线并不代表运动轨迹,v?t图像描述的是直线运动,故A错误;由图像可知,速度越来越大,图线的斜率等于加速度,而斜率逐渐减小,所以质点做加速度减小的加速运动,故BC错误,D正确.所以D正确,ABC错误.
知识点2 速度与时间的关系
4.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( B )
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,沿斜面向下
解析:物体向上运动速度减小为零所用时间为t1,由速度与时间公式:v0=at1,可得:t1==2
s,此后物体沿光滑斜面向下加速,1
s后速度大小为v3=at2=5
m/s,方向沿斜面向下,故B正确,ACD错误.
5.物体做匀加速直线运动,已知第1
s末的速度是6
m/s,第2
s末的速度是8
m/s,则下列结论正确的是( C )
A.物体零时刻速度是3
m/s
B.物体的加速度是1
m/s2
C.任何1
s内的速度变化都是2
m/s
D.每1
s初的速度比前1
s末的速度大2
m/s
解析:据v=v0+at,第1
s末的速度是6
m/s,则6=v0+a×1;第2
s末的速度是8
m/s,则8=v0+a×2.联立解得:v0=4
m/s、a=2
m/s2,故A、B错误;物体的加速度a=2
m/s2,任何1
s内的速度变化都是2
m/s.故C项正确;每1
s初与前1
s末是同一时刻,则每1
s初的速度与前1
s末的速度相等,故D项错误.
6.一辆电车做直线运动,速度v与时间t的关系遵守v=bt,其中b=0.5
m/s2,则下列说法正确的是( C )
A.电车做匀速直线运动
B.电车的速度变化量大小是0.5
m/s
C.电车做匀变速直线运动
D.电车的初速度为0.5
m/s
解析:由速度与时间关系式:v=v0+at与v=bt=0.5t相比较,可以看出该电车的初速度为零,且随时间均匀变化,即加速度恒定,所以电车做匀变速直线运动,故C正确,AD错误;电车的速度变化率是0.5
m/s2,因时间不确定,所以速度变化量不确定,故B错误.所以C正确,ABD错误.
7.情境:当前车辆已经成了我们生活中的必需品,随着公路上行驶车辆的增加,事故也在逐渐地增加,这就要求司机在开车时不要接、打电话,要保持注意力高度集中,当问题出现时,及时采取制动,使车尽快停下来.
问题:假设司机采取制动后,汽车做匀减速直线运动,如果想计算某个时刻汽车的速度时一定要先计算刹车时间吗?
答案:在刹车问题中比较刹车时间与所给时间,用时间小的那一个.
提示:刹车过程是匀减速直线运动,当汽车停止后,根据实际情况不再反向匀加速直线运动,汽车停止后不再满足匀减速直线运动的规律.
(限时45分钟,满分100分)
一、选择题(本题包含10个小题,每小题6分,共60分)
1.对于公式vt=v0+at,下列说法正确的是( B )
A.适用于任何变速运动
B.适用于任何匀变速直线运动
C.适用于任何运动
D.只适用于匀加速运动
解析:vt=v0+at是匀变速直线运动的速度公式,只能适用于匀变速直线运动,既能适用于匀加速直线运动,也能适用于匀减速直线运动,但不是任何变速运动,若是非匀变速运动,加速度是变化,不适用.故ACD错误,B正确.
2.某质点的速度随时间变化的关系是v=4+2t,v与t的单位分别是m/s和s,则质点的初速度与加速度分别是( A )
A.4
m/s和2
m/s2
B.0和4
m/s2
C.4
m/s和4
m/s2
D.4
m/s和0
解析:v=4+2t与公式v=v0+at比较可知:v0=4
m/s,a=2
m/s2,故A正确.
3.一辆匀加速直线行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用时5
s,汽车的加速度大小为2
m/s2,它经过第2根电线杆时的速度大小是15
m/s,则汽车经过第1根电线杆时的速度大小为( D )
A.2
m/s
B.10
m/s
C.2.5
m/s
D.5
m/s
解析:由题意可知v=15
m/s,a=2
m/s2,t=5
s,根据v=v0+at得v0=v-at=15
m/s-2×5
m/s=5
m/s,故D正确.
4.一个做匀变速直线运动的质点的v?t图像如图所示,速度和时间分别以m/s、s为单位,由图线可知其速度—时间关系为( B )
A.v=4+2t
B.v=-4+2t
C.v=-4-2t
D.v=4-2t
解析:v?t图像可知v0=-4
m/s、a==2
m/s2,所以由速度—时间关系式v=v0+at得,该质点运动的速度—时间关系为v=-4+2t.故B项正确,ACD三项错误.
5.(多选)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( AC )
A.30
m/s
B.0
m/s
C.-10
m/s
D.20
m/s
解析:若加速度方向与初速度方向相同,根据速度时间公式:vt=v0+at,代入数据解得:v10=(10+2×10)
m/s=30
m/s,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:vt=v0+at,代入数据解得:v10=(10-2×10)
m/s=-10
m/s,故C正确.所以AC正确,BD错误.
6.以10
m/s的速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为3
m/s2,则汽车刹车后第4
s末的速度大小为( C )
A.2.5
m/s
B.2.5
m/s
C.0
m/s
D.3
m/s
解析:根据速度时间公式:vt=v0+at,代入数据解得汽车刹车时间:t≈3.33
s,因为4
s>3.33
s,所以汽车4
s末已处于静止状态,则:汽车刹车后第4
s末的速度大小为0,故C正确,ABD错误.
7.(多选)如图所示是A、B两个物体做直线运动的v?t图像,则下列说法中正确的是( BD )
A.物体B做减速直线运动
B.物体A做加速直线运动
C.物体A的加速度大于物体B的加速度
D.物体B的速度变化比物体A的速度变化快
解析:物体B向负方向运动,速度随时间均匀增大,做匀加速直线运动,A错误;由速度—时间图像可知:物体A的速度随时间均匀增大,做匀加速直线运动,B正确;加速度的大小看斜率的大小,图中B直线斜率较大,则A的加速度小于B的加速度,C错误;B的加速度大,表示B的速度变化比A的速度变化快,D正确.
8.(多选)一个物体做匀加速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12
m/s,方向向东;当t=2
s时,物体的速度大小变为8
m/s,方向仍然向东.当t为多少时,物体的速度大小变为2
m/s( BC )
A.3
s
B.5
s
C.7
s
D.9
s
解析:取物体运动的方向为正方向,物体的加速度a==
m/s2=-2
m/s2.物体的速度大小为2
m/s时,方向可能向东,也可能向西.当速度向东时,t1=
s=5
s;速度方向向西时,t2=
s=7
s,故B、C正确.
9.(多选)给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为(g为常量),当滑块速度大小减为时,所用时间可能是( BC )
A.
B.
C.
D.
解析:规定初速度的方向为正方向,若滑块的初速度与末速度的方向相同,则t=;若滑块的初速度与末速度的方向相反,则t=,B、C正确.
10.一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示.取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的v?t图像正确的是( C )
A
B
C
D
解析:在0~1
s内a1=1
m/s2,物体从静止开始正向匀加速运动,速度—时间图像是一条直线,1
s末速度v1=a1t=1
m/s,在1
s~2
s内,a2=-1
m/s2,物体将仍沿正方向运动,但要减速,2
s末时速度v2=v1+a2t=0,2
s~3
s内重复0~1
s内运动情况,3
s~4
s内重复1
s~2
s内运动情况,综上正确的图像为C,ABD错误.
二、计算题(共4小题,共40分)
11.(10分)物体沿一条直线做匀加速直线运动,经过A点的速度为2
m/s,经过2
s到达B点时的速度为6
m/s,再经过3
s物体到达C点.求:
(1)物体加速度的大小;
答案:2
m/s2 解析:设物体运动的方向为正方向,则vA=2
m/s,vB=6
m/s,t1=2
s,根据v=v0+at可知vA+at1=vB代入数据解得a=2
m/s2.
(2)物体到达C点时的速度大小.
答案:12
m/s
解析:根据v=v0+at可知,vC=vB+at2=6
m/s+2×3
m/s=12
m/s.
12.(10分)直升机由静止开始以加速度a1匀加速上升了12
s,其中,第2秒时速度达到3
m/s;最后再以加速度a2匀减速上升3
s停下来.求:
(1)匀加速上升的加速度a1;
答案:大小为1.5
m/s2,方向向上 解析:匀加速过程加速度:a1=
m/s2=1.5
m/s2.
(2)匀减速上升的加速度a2;
答案:大小为6
m/s2,方向向下
解析:直升机匀加速上升的最大速度为v=a1t1=1.5×12
m/s=18
m/s
则匀减速过程加速度为:
a2=
m/s2=-6
m/s2.
(3)作出整个过程的速度—时间关系图像.
答案:见解析
解析:作出整个过程的速度时间关系图像,如图.
13.(10分)一物体做匀变速直线运动,从某时刻开始计时,1
s末速度是3
m/s,3
s末速度为1
m/s.
(1)物体运动的加速度;
答案:1
m/s2方向与初速度的方向相反
解析:物体运动的加速度a==
m/s2=-1
m/s2.
(2)从开始计时经多长时间物体的速度变为零?
答案:4
s
解析:3
s末速度为1
m/s,则物体的速度变为零时还需要的时间:t=
s=1
s,则从开始计时经4
s物体的速度变为零.
(3)开始计时时刻,物体的速度多大?
答案:4
m/s
解析:由v1=v0+at1,得物体的初速度为
v0=v1-at1=3
m/s-(-1)×1
m/s=4
m/s.
14.(10分)物体由静止开始做加速度为5
m/s2的匀加速直线运动,4
s后物体做匀速直线运动,一段时间后,接着又经过5
s匀减速直线运动后静止,全程所用总时间为10
s.求:
(1)物体做匀减速直线运动时的加速度;
答案:-4
m/s2 解析:物体做匀加速直线运动末速度为:v1=a1t1=5×4
m/s=20
m/s,
则匀减速直线运动的加速度为:
a2==
m/s2=-4
m/s2.
(2)物体在6
s末的速度大小.
答案:16
m/s
解析:全程的总时间为10
s,可知匀速运动的时间为1
s,则6
s末,即匀减速直线运动1
s末,速度大小为:v=v1+a2t′=20
m/s-4×1
m/s=16
m/s.
HYPERLINK
"http://www.21cnjy.com/"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2.匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.判断下列说法是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)公式v=v0+at既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动.( )
(2)由公式v=v0+at可知v的方向一定与v0方向一致.( )
(3)速度随时间不断增加的直线运动,一定是匀加速直线运动.( )
(4)在v?t图像中,匀变速直线运动是一条倾斜的直线.( )
(5)速度不变的运动,其加速度也不变化.( )
(6)匀变速直线运动的瞬时速度随时间不断变化.( )
知识点1 匀变速直线运动
2.对匀变速直线运动的特点,下列说法正确的是( )
A.第1
s末,2
s末,3
s末,…的速度分别为1
m/s,2
m/s,3
m/s,…的直线运动为匀加速直线运动
B.匀减速直线运动中,由于加速度与初速度方向相反,则加速度为负值
C.物体做匀变速直线运动,其加速度是均匀变化的
D.在匀变速直线运动中,相同时间内速度的变化相同
3.如图所示为一质点的v?t图像,下列对质点运动的描述正确的是( )
A.该质点做曲线运动
B.该质点做匀加速直线运动
C.该质点的加速度逐渐增大
D.该质点的加速度逐渐减小
知识点2 速度与时间的关系
4.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,沿斜面向下
5.物体做匀加速直线运动,已知第1
s末的速度是6
m/s,第2
s末的速度是8
m/s,则下列结论正确的是( )
A.物体零时刻速度是3
m/s
B.物体的加速度是1
m/s2
C.任何1
s内的速度变化都是2
m/s
D.每1
s初的速度比前1
s末的速度大2
m/s
6.一辆电车做直线运动,速度v与时间t的关系遵守v=bt,其中b=0.5
m/s2,则下列说法正确的是( )
A.电车做匀速直线运动
B.电车的速度变化量大小是0.5
m/s
C.电车做匀变速直线运动
D.电车的初速度为0.5
m/s
7.情境:当前车辆已经成了我们生活中的必需品,随着公路上行驶车辆的增加,事故也在逐渐地增加,这就要求司机在开车时不要接、打电话,要保持注意力高度集中,当问题出现时,及时采取制动,使车尽快停下来.
问题:假设司机采取制动后,汽车做匀减速直线运动,如果想计算某个时刻汽车的速度时一定要先计算刹车时间吗?
(限时45分钟,满分100分)
一、选择题(本题包含10个小题,每小题6分,共60分)
1.对于公式vt=v0+at,下列说法正确的是( )
A.适用于任何变速运动
B.适用于任何匀变速直线运动
C.适用于任何运动
D.只适用于匀加速运动
2.某质点的速度随时间变化的关系是v=4+2t,v与t的单位分别是m/s和s,则质点的初速度与加速度分别是( )
A.4
m/s和2
m/s2
B.0和4
m/s2
C.4
m/s和4
m/s2
D.4
m/s和0
3.一辆匀加速直线行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用时5
s,汽车的加速度大小为2
m/s2,它经过第2根电线杆时的速度大小是15
m/s,则汽车经过第1根电线杆时的速度大小为( )
A.2
m/s
B.10
m/s
C.2.5
m/s
D.5
m/s
4.一个做匀变速直线运动的质点的v?t图像如图所示,速度和时间分别以m/s、s为单位,由图线可知其速度—时间关系为( )
A.v=4+2t
B.v=-4+2t
C.v=-4-2t
D.v=4-2t
5.(多选)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
6.以10
m/s的速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为3
m/s2,则汽车刹车后第4
s末的速度大小为( )
A.2.5
m/s
B.2.5
m/s
C.0
m/s
D.3
m/s
7.(多选)如图所示是A、B两个物体做直线运动的v?t图像,则下列说法中正确的是( )
A.物体B做减速直线运动
B.物体A做加速直线运动
C.物体A的加速度大于物体B的加速度
D.物体B的速度变化比物体A的速度变化快
8.(多选)一个物体做匀加速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12
m/s,方向向东;当t=2
s时,物体的速度大小变为8
m/s,方向仍然向东.当t为多少时,物体的速度大小变为2
m/s( )
A.3
s
B.5
s
C.7
s
D.9
s
9.(多选)给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为(g为常量),当滑块速度大小减为时,所用时间可能是( )
A.
B.
C.
D.
10.一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示.取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的v?t图像正确的是( )
A
B
C
D
二、计算题(共4小题,共40分)
11.(10分)物体沿一条直线做匀加速直线运动,经过A点的速度为2
m/s,经过2
s到达B点时的速度为6
m/s,再经过3
s物体到达C点.求:
(1)物体加速度的大小;
(2)物体到达C点时的速度大小.
12.(10分)直升机由静止开始以加速度a1匀加速上升了12
s,其中,第2秒时速度达到3
m/s;最后再以加速度a2匀减速上升3
s停下来.求:
(1)匀加速上升的加速度a1;
(2)匀减速上升的加速度a2;
(3)作出整个过程的速度—时间关系图像.
13.(10分)一物体做匀变速直线运动,从某时刻开始计时,1
s末速度是3
m/s,3
s末速度为1
m/s.
(1)物体运动的加速度;
(2)从开始计时经多长时间物体的速度变为零?
(3)开始计时时刻,物体的速度多大?
14.(10分)物体由静止开始做加速度为5
m/s2的匀加速直线运动,4
s后物体做匀速直线运动,一段时间后,接着又经过5
s匀减速直线运动后静止,全程所用总时间为10
s.求:
(1)物体做匀减速直线运动时的加速度;
(2)物体在6
s末的速度大小.
HYPERLINK
"http://www.21cnjy.com/"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)