2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系同步练习 (含答案及解析)

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名称 2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系同步练习 (含答案及解析)
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文件大小 1.5MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-03-31 15:15:48

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2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系同步练习
一.选择题(共10小题)
1.某物体做直线运动,下列说法正确的是(  )
A.物体加速度方向改变,则物体速度方向一定改变
B.物体速度方向改变,则物体加速度方向一定改变
C.物体加速度越大,则物体速度变化量一定越大
D.物体加速度越大,则物体速度变化率一定越大
2.如图所示,_???72km/_h的速度行驶的列车在驶近一座石拱桥时做匀减速直线运动,若加速度的大小是0.3m/s2,则列车减速行驶1min后的速度大小是(  )
A.71.7m/s B.54m/s C.19.7m/s D.2m/s
3.物体做初速度为零的匀加速直线运动,在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是(  )
A.1:2:3 B.1:3:5 C.1:1:1 D.1:4:9
4.汽车在一条平直公路上,若从静止启动到最大速度的时间内做匀加速直线运动,数据如表,则汽车做匀加速直线运动的加速度大小为(  )
加速时间(s) 最大速度/(m/s)
12 50
A.2.5m/s2 B.5m/s2 C.4.17m/s2 D.9m/s2
5.一物体做初速度为零的匀加速直线运动,第3s初的速度为4m/s,它运动的加速度为(  )
A.2m/s2 B.m/s2 C.m/s2 D.1.5m/s2
6.一个质点在外力的作用下由静止开始沿直线运动,它的加速度与时间图像如图所示,t=4s时,该质点的速度大小为(  )
A.3m/s B.2m/s C.1m/s D.0m/s
7.做匀加速直线运动的质点,在第一个3s内的平均速度为5m/s,在第一个5s内的平均速度为8m/s,则质点的加速度大小为(  )21·世纪*教育网
A.1m/s2 B.2m/s2 C.3m/s2 D.4m/s2
8.对以a=2m/s2做匀加速直线运动的物体,下列说法中正确的是(  )
A.在任意1s内末速度比初速度大2m/s B.第ns末的速度比第1 s末的速度大2nm/s
C.2s末速度是1s末速度的2倍 D.2s末的速度是4m/s
9.一辆汽车在4s内做匀加速直线运动,初速度为2m/s,末速度为10m/s,在这段时间内(  )
A.汽车的加速度为4m/s2 B.汽车的加速度为8m/s2
C.汽车的平均速度为6m/s D.汽车的平均速度为10m/s
10.一个质点做直线运动,原来v>0,a>0,x>0,从某时间开始把加速度均匀减小,则(  )
A.速度逐渐增大,直到加速度等于零为止
B.速度逐渐减小,直到加速度等于零为止
C.位移继续增大,直到速度等于零为止
D.位移继续增大,直到加速度等于零为止
二.填空题
11.一辆汽车沿平直的公路做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,那么在任意1s内:
(1)末速度一定比初速度大   m/s,比前1s内的初速度大   m/s;
(2)初速度比前1s内的末速度大   m/s。
12.一辆汽车以26m/s的速度_??????é????????è??_动,遇到情况紧急刹车,刹车过程中加速度大小是5m/s2,在开始刹车后经过   s汽车速度减到20m/s,从开始刹车后10s时汽车的速度是   m/s。
13.一辆火车以54km_/h???é?????è??_驶,撤去牵引力后,做匀减速直线运动,6s末的速度为43.2km/h,则火车的加速度大小为   m/s2;火车35s末的速度大小为   m/s。
三.计算题(共3小题)
14.高速公路路边交通警示牌有如图所示标记,表示在该路段汽车的限速是120km/h,g=10m/s2,则:
(1)该限速所指的是瞬时速度不得超过120km/h还是平均速度不得超过120km/h?
(2)有一辆汽车遇到情况后紧急刹_è????????4m/_s2的加速度做匀减速直线运动,经过9s汽车最终停下,求刹车时的速度是多少?请分析说明:该汽车是否超速行驶?
15.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止。表格给出了不同时刻汽车的速度:www.21-cn-jy.com
时刻/s 1.0 2.0 3.0 6.5 7.5 9.5 10.5
速度/(m/s) 3 6 9 15 15 9 3
(1)求汽车做加速运动时的加速度大小和减速运动时的加速度大小;
(2)汽车从开出到停止共经历的时间是多少?
(3)汽车运动的位移是多少?
16.一小球从离地h=40m高处_??????é?????v0_=24m/s竖直向上抛出,其上升过程中v﹣t图象如图所示。已知小球质量m=1kg,小球运动过程中所受空气阻力大小不变。求:(g取10m/s2)
(1)小球所受的空气阻力;
(2)通过计算完成2s后的v﹣t图象;
(3)整个运动过程中,重力的平均功率。
2.匀变速直线运动的速度与时间的关系同步练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.某物体做直线运动,下列说法正确的是(  )
A.物体加速度方向改变,则物体速度方向一定改变
B.物体速度方向改变,则物体加速度方向一定改变
C.物体加速度越大,则物体速度变化量一定越大
D.物体加速度越大,则物体速度变化率一定越大
解:A、物体_???é??????????????_变,则物体速度方向不一定改变,当加速度方向与速度方向相反时,开始做减速运动,当速度没有减速到零时,加速度方向改变后,速度方向不变,故A错误;www-2-1-cnjy-com
B、物体速度方向改变,则物体加速度方向不一定改变,若物体做匀减速运动,速度方向最终改变,但加速度方向不变,故B错误;2-1-c-n-j-y
C、物体加速度越大,根据△v=a△t可知,物体速度变化量不一定越大,还与时间有关,故C错误;
D、加速度是描述速度变化快慢的物理量,故物体加速度越大,则物体速度变化率一定越大,故D正确。
故选:D。
2.如图所示,以72_km/h???é??_度行驶的列车在驶近一座石拱桥时做匀减速直线运动,若加速度的大小是0.3m/s2,则列车减速行驶1min后的速度大小是(  )
A.71.7m/s B.54m/s C.19.7m/s D.2m/s
解:以列车运行的初速度方向为正方向,有:v0=72km/h=20m/s,加速度为:a=﹣0.3m/s2 ,t=1min=60s21*cnjy*com
根据速度﹣时间公式,可得列车减速到零的时间为:t0==s=
由于>60s
由速度﹣时间公式,可得列车减速行驶1min后的速度大小为:v=v0+at=20m/s﹣0.3×60m/s=2m/s,故D正确,ABC错误。【版权所有:21教育】
故选:D。
3.物体做初速度为零的匀加速直线运动,在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是(  )
A.1:2:3 B.1:3:5 C.1:1:1 D.1:4:9
解:由题意,给出的时间之比为1:2:3;
物体做初速度为零的匀加速直线运动,则由v=at得第1s末,第2s末,第3s末的速度大小之比为:
v1:v2:v3=1:2:3,故A正确,BCD错误。
故选:A。
4.汽车在一条平直公路上,若从静止启动到最大速度的时间内做匀加速直线运动,数据如表,则汽车做匀加速直线运动的加速度大小为(  )
加速时间(s) 最大速度/(m/s)
12 50
A.2.5m/s2 B.5m/s2 C.4.17m/s2 D.9m/s2
解:根据题意知,0﹣50m/s内的加速时间为:t=12s,汽车初速度为:v0=0,末速度为:v=50m/s
由加速度定义知:a==m/s2≈4.17m/s2,故C正确,ABD错误。
故选:C。
5.一物体做初速度为零的匀加速直线运动,第3s初的速度为4m/s,它运动的加速度为(  )
A.2m/s2 B.m/s2 C.m/s2 D.1.5m/s2
解:已知第3s初的速度即为第2秒末的速度,根据加速度的定义式:a==m/s2=2m/s2,故A正确,BCD错误。【来源:21cnj*y.co*m】
故选:A。
6.一个质点在外力的作用下由静止开始沿直线运动,它的加速度与时间图像如图所示,t=4s时,该质点的速度大小为(  )
A.3m/s B.2m/s C.1m/s D.0m/s
解:在a﹣t图像中,图像与时间轴所围面积表示速度的变化量,则m/s=0,
则△v=v4﹣v0,解得v4=△v+v0=0+0=0,故ABC错误,D正确;
故选:D。
7.做匀加速直线运动的质点,在第一个3s内的平均速度为5m/s,在第一个5s内的平均速度为8m/s,则质点的加速度大小为(  )
A.1m/s2 B.2m/s2 C.3m/s2 D.4m/s2
解:质点做匀加速直线_è????¨??????1???_3s内的平均速度即为1.5s时刻瞬时速度v1,第1个5s内的平均速度即为2.5s时刻瞬时速度v2,则:
a==,故ABD错误,C正确。
故选:C。
8.对以a=2m/s2做匀加速直线运动的物体,下列说法中正确的是(  )
A.在任意1s内末速度比初速度大2m/s
B.第ns末的速度比第1 s末的速度大2nm/s
C.2s末速度是1s末速度的2倍
D.2s末的速度是4m/s
解:AB_????????????é?????_的定义式可知,加速度等于单位时间内的速度变化量,以a=2m/s2做匀加速直线运动的物体,在任意1s内末速度比初速度大2m/s,第ns末的速度比第1s末的速度2(n﹣1)m/s,故A正确,B错误;21*cnjy*com
C、2s末速度不一定是1s末速度的2倍,故C错误;
D、初速度未知,故2s末的速度不一定是4m/s,故D错误。
故选:A。
9.一辆汽车在4s内做匀加速直线运动,初速度为2m/s,末速度为10m/s,在这段时间内(  )
A.汽车的加速度为4m/s2 B.汽车的加速度为8m/s2
C.汽车的平均速度为6m/s D.汽车的平均速度为10m/s
解:AB、由加速度的定义可知,汽车的加速度为:a===2m/s2.故AB错误。
CD、汽车的平均速度为:===6m/s,故C正确,D错误。
故选:C。
10.一个质点做直线运动,原来v>0,a>0,x>0,从某时间开始把加速度均匀减小,则(  )
A.速度逐渐增大,直到加速度等于零为止
B.速度逐渐减小,直到加速度等于零为止
C.位移继续增大,直到速度等于零为止
D.位移继续增大,直到加速度等于零为止
解:A、v>0,a>_0???x???0???_知速度方向与加速度方向相同,做加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大,当加速度减小到零,速度不再增大。故A正确,B错误。
C、因为物体的速度一直增大,方向不变,则位移一直增大,故CD错误。
故选:A。
二.填空题(共3小题)
11.一辆汽车沿平直的公路做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,那么在任意1s内:
(1)末速度一定比初速度大 2 m/s,比前1s内的初速度大 4 m/s;
(2)初速度比前1s内的末速度大 0 m/s。
解:(1)由速度公式_v???v0+a_t,结合a=2m/s2,t=1s,可得v﹣v0=2m/s,说明在任意1s内,末速一定比初速大2m/s;
任意1s末了与前1s内初始的时间间隔是2s,末速一定比前1s内的初速大4m/s。
(2)任意1s初与前1s末是同一时刻,速度相同。则初速度比前1s内的末速度大0m/s。
故答案为:(1)2,4;(2)0
12.一辆汽车以26m/_s???é???????????_速直线运动,遇到情况紧急刹车,刹车过程中加速度大小是5m/s2,在开始刹车后经过 1.2 s汽车速度减到20m/s,从开始刹车后10s时汽车的速度是 0 m/s。【出处:21教育名师】
解:设速度减到20m/s所用时间为t,由速度﹣时间公式:v=v0+at,代入数据解得:t==s=1.2s
设汽车刹车后速度减为零所用时间为t刹,由:v=v0+at刹
代入数据解得:t刹=s=5.2s,即开始刹车后5.2s时汽车停止运动,故开始刹车后10s时汽车的速度为0。
13.一辆火车以54km/h的_é?????è??é???????¤_去牵引力后,做匀减速直线运动,6s末的速度为43.2km/h,则火车的加速度大小为 0.5 m/s2;火车35s末的速度大小为 0 m/s。
解:已知火车的初速度为:v0=54km/h=15m/s,6s末的速度为:vt=43.2km/h=12m/s,由匀减速直线运动速度公式可得:vt=v0﹣at,代入数据得:,
假设火车最后停下,即末速度为零,则可计算出火车停下所用的时间为:,火车在30s末时已经停下,故火车35s末的速度为:v=0m/s;
故答案为:0.5;0。
三.计算题
14.高速公路路边交通警示牌有如图所示标记,表示在该路段汽车的限速是120km/h,g=10m/s2,则:
(1)该限速所指的是瞬时速度不得超过120km/h还是平均速度不得超过120km/h?
(2)有一辆汽车遇到情况后紧急_???è????????4m_/s2的加速度做匀减速直线运动,经过9s汽车最终停下,求刹车时的速度是多少?请分析说明:该汽车是否超速行驶?
解:(1)交通限速指的是瞬时速度
(2)由匀变速直线运动规律
v1=v0+at
解得:v0=36m/s=129.6km/h>120km/h
故该车超速行驶。
答:(1)交通限速指的是瞬时速度;
(2)刹车时的速度为36m/s,该车超速行驶。
15.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止。表格给出了不同时刻汽车的速度:21教育名师原创作品
时刻/s 1.0 2.0 3.0 6.5 7.5 9.5 10.5
速度/(m/s) 3 6 9 15 15 9 3
(1)求汽车做加速运动时的加速度大小和减速运动时的加速度大小;
(2)汽车从开出到停止共经历的时间是多少?
(3)汽车运动的位移是多少?
解:(1)由题意可知前3s汽车一定为匀加速直线运动;9.5到静止为匀减速直线运动;而匀速运动的速度为15m/s;
由加速度的定义式可知:加速时的加速度a1=m/s2=3m/s2;
减速时的加速度a2=m/s2=﹣6m/s2;
(2)汽车加速到15m/s需要的时间:s=5s
可知5s后有一段时间做匀速直线运动;
对10.5s后分析,需再经△t停下,△t=s=0.5s;
故到停止所用的时间为:t总=10.5s+0.5s=11s;
(3)根据公式可知匀减速直线运动的时间:s=2.5s
所以汽车做匀速直线运动的时间:t2=t总﹣t1﹣t3=11s﹣5s﹣2.5s=3.5s
故前5s的位移:x1=a1t12=m=37.5m;
5s﹣8.5s的位移:x2=vt2=15×3.5m=52.5m;
8.5s﹣11s的位移:x3==m=18.75m;
故总位移:x=x1+x2+x3=37.5m+52.5m+18.75m=108.75m;
答:(1)汽车做加速运动时的加速度大小为3m/s2,减速运动时的加速度大小为6m/s2;
(2)汽车从开出到停止共经历的时间是11s;
(3)汽车运动的位移是108.75m。
16.一小球从离地h=40m_é???¤???????é?????_v0=24m/s竖直向上抛出,其上升过程中v﹣t图象如图所示。已知小球质量m=1kg,小球运动过程中所受空气阻力大小不变。求:(g取10m/s2)
(1)小球所受的空气阻力;
(2)通过计算完成2s后的v﹣t图象;
(3)整个运动过程中,重力的平均功率。
解:(1)根据图象的斜率求得上升时的加速度a1为:
代入数据解得:
根据牛顿第二定律可得:mg+f=ma1
代入数据解得:f=2N
(2)根据运动学公式得上升高度h1为:
代入数据解得:h1=24m
下落的总高度H为:H=h1+h
代入数据解得:H=64m
根据牛顿第二定律可得:mg﹣f=ma2
由此变形可得:
代入数据解得:
因此,落地时的速度v2为:=32m/s
落地的时间:t==s=4s
故2s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:W=mgh=1×10×40J=400J
由功率的定义式可得重力的平均功率为:P==W=W
答:(1)小球所受的空气阻力为2N;
(2)2s后的v﹣t图象如上图所示;
(3)整个运动过程中,重力的平均功率为。
_21?????????è?????(www.21cnjy.com)_