专题4:速度和时间的关系 (尖子生专用)—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册同步练习(机构)(word含答案)

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名称 专题4:速度和时间的关系 (尖子生专用)—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册同步练习(机构)(word含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-07-10 06:56:35

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文档简介

专题4:速度和时间的关系
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
一、选择题(共20题)
1、 老鼠从洞口出发沿直线远离洞口,速度大小与离开洞口的距离成反比,即rv=A,A 为一个已知的定值,单位为m2/s.这个运动不是匀速直线,也不是匀变速直线运动.如下图,中学物理没有给出相应的规律,但我们可以类比用v ? t图线求“图线下面积”从而求位移的办法,根据r 与1/v成正比或v与1/ r成正比关系,通过求下列图线中某一条图线与横轴所夹“面积”求得老鼠从某点P(离洞口rP )运动到(离洞口rQ )的时间.那么能实现这一目的的图线是(???? )
A. 把横坐标换成v,把纵坐标换成1/r
B. 把横坐标换成r把纵坐标换成1/v
C. 把横坐标换成1/v,把纵坐标换成r
D. 横坐标换成1/r,把纵坐标换成v
2、 一物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是(???? )
A. 0-2s内,物体的加速度为5m/s2?????? B. 2-4s内,物体发生的位移为6m
C. 0-4s内,物体平均速度为1m/s????? D. 2-4s内与4-6s内的平均速度相同
3、 两玩具车在两条平行的车道上行驶,t=0时两车都在同一计时线处,它们在四次比赛中的v-t图象如图所示。在0~3 s内哪幅图对应的比赛中两车可能再次相遇? (  )
4、 物体从O点出发,沿水平直线运动,取向右的方向为运动的正方向,其v-t图象如图所示,则物体在最初的4S内(??? )
①物体始终向右运动?
②物体做匀变直线运动,加速度方向始终向右H
③前2S内物体在O点的左边,后2S内在O点的右边
④t=2s时刻,物体与O点的距离最远x
A.①③???? B.②③?? C.②④? D.②③④U
5、 如图所示,质点沿直线ab做匀变速直线运动,ao=ob,co=od。ab段的平均速度为V1,cd段的平均速度为V2,则有(? )
A.V1 >V2
B.V1 <V2 ?
C.V1 =V2
D.因为不知道是加速减速运动,无法比较V1 、V2的大小
6、 一辆汽车沿平直公路从甲地开往乙地,先以15 m/s的速度驶完全程的,余下的路程以20 m/s的速度行驶,则汽车从甲地到乙地的平均速度大小为(?? )
A.16 m/s?????? B.16.3 m/s?????? C.17.3 m/s?????? D.17.5 m/s
7、 一物体沿直线运动,其速度V随时间t变化的图象如图所示.由图象可知( )
A.在0?2s内物体运动的加速度大小为5m/s2
B.在0?2s内物体运动的加速度大小为1Om/s2
C.在0?4s内物体运动的位移大小为20m
D.在0?4s内物体运动的位移大小为40m
8、 如图甲所示,AB是电场中的一条电场线,质子以某一初速度从A点出发,仅在电场力作用下沿直线从A点运动到B点,其v﹣t图象如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.质子运动的加速度随时间逐渐增大
B.电场线的方向由B指向A
C.质子的电势能减小
D.A、B两点电场强度的大小关系满足EA<EB
9、 某物体沿一直线运动,其v﹣t图象如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.第2s内和第3s内速度方向相反
B.第2s内和第3s内的加速度方向相反
C.第3s内速度方向与加速度方向相同
D.第5s内速度方向与加速度方向相同
10、 如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移﹣时间(x﹣t)图线,由图可知(  )
A.在时刻t1,a车与b车速度相等
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先增大后减小
D.在t1到t2这段时间内,b车一直向同一方向运动
11、 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下面四个图象中,哪个图象正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系(  )
A.??? B.???
C.?? D.
12、 一个小球从空中某点自由释放,落地后立即以大小相等的速度竖直向上弹起,然后上升
到最高点。假设小球在上升和下降过程中受到大小恒定的阻力,规定竖直向下的方向为正
方向,则下列v-t图像中能正确反映这一过程的是(? )
A???? B????? ?C ????D
13、 一辆汽车从静止由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地时刚好停止,其速度图像如图所示,那么在0~t0和? t0~3t0两段时间内(?? )
A.加速度大小之比为3:1? B.位移大小之比为1:2
C.平均速度大小之比为2:1?? D.平均速度大小之比为1:1
14、 如图所示,物体的运动过程分三段,第1s、2s为第Ⅰ段,第 3s、4s为第 Ⅱ段,第5s为第Ⅲ段,则下列说法中正确的是(? )
A.第Ⅱ段位移是第Ⅰ段与第Ⅲ段位移之和
B.第5s末物体回到出发点
C.第Ⅰ段与第Ⅲ段平均速度相等
D.第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度与速度的方向都相同
15、 某人沿直线做单方向运动,由A到B的速度为v1,由B到C的速度为v2,若,则这全过程的平均速度是(?? )
A.??? B.?? C.?? D.
16、 如图所示为一物体作直线运动的v—t图像,用v1、a1表示物体在0~t1时间内的速度和加速度,v2、a2表示物体在t1~t2时间内的速度和加速度,则由图可知(? )
A.v1与v2方向相同,a1与a2方向相同,a1>a2
B.v1与v2方向相同,a1与a2方向相反,a1C.v1与v2方向相反,a1与a2方向相同,a1>a2;
D.v1与v2方向相反,a1与a2方向相反,a117、 做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为x=(24t-1.5t2)m,根据这一关系式可以知道,物体速度为零的时刻是(  )
A.1.5 s?? ??? B.8 s???? C.16 s?? D.24 s
18、 下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是(  )
A.一般讲平均速度时,必须讲清是哪段时间 (或哪段位移) 内的平均速度
B.瞬时速度就是运动物体在一段较短时间内的平均速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D.变速直线运动中一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
19、 如图所示的位移(x)--时间(t)图象中,给出的两条图线甲、乙分别代表两辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是(???? )
A.甲车做曲线运动,乙车做直线运动
B.t1时刻甲、乙两车相遇
C.t1时刻两车距离最大
D.0—t1时间内,甲车速度一直大于乙车速度
20、 某质点在0~3 s内运动的v-t图象如图所示.关于质点的运动,下列说法正确的是(???? )
?
A.质点在第1s内的平均速度等于第2s内的平均速度
?B.t=3 s时,质点的位移最大
?C.质点在第2s内的加速度与第3s内的加速度大小相等,方向相反
?D.质点在第2s内的位移与第3s内的位移大小相等,方向相反
二、填空题(共8题)
1、 某学生做“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验,实验中使用50Hz的交流电源,纸带如图所示(已知物体带着纸带向左运动),取O为起始计数点,每5个点取一个计数点,分别为A、B、C、D、E、F,每相邻两点间距离依次为S1=1.40cm、S2=1.90cm、S3=2.48cm、S4=2.88cm、S5=3.39cm、S6=3.87cm,则小车的加速度为  m/s2,方向为 向左 (填“向左”或“向右”),小车在D点的速度vD=  m/s,小车在F点的速度为vF=  m/s.(结果均取两位有效数字)
2、 如图是甲物体的位移图象和乙物体的速度图象.试根据图象求出从A→B→C→D的各段时间内,甲物体在5s内的位移是 ??  m,乙物体在5s内的位移是 ?? m.
3、 有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的x﹣t图象如图甲所示,物体C、D运动的v﹣t图象如图乙所示,由图象可以判断出物体A做的是 ??  运动:物体C做的是 ??  运动,在0﹣3s的时间内,物体B运动的位移为 ?  m,物体D运动的位移为 ?  m.
4、 如图所示,为某物体做直线运动的速度图象.由图象可知;物体在这段时间内物体运动的最大速度大小为__________ m/s,最大加速度大小为__________ m/s2,物体在这段时间内发生的位移是__________m.
5、 图7表示某物体做直线运动的v~t图象,由图可知:
BC段的加速度和CD段的加速度大小之比为????? ,该物体10s内的位移为??? m,该物体在14s内的总位移为?? m.
6、 汽车甲和摩托车乙运动情况如图所示的v﹣t图象.若辆车从同一地点出发.则两车在  ?s时速度相同,两车相遇前的最大距离为   m.
 
7、 一个物体由静止开始做直线运动,第一秒加速度恒定大小为4m/s2,第二秒加速度恒定大小为12m/s2,方向与第一秒加速度方向相反。则第二秒末物体的速度大小为_____________ m/s,这两秒内物体的平均速度大小为_______________ m/s。
8、 某物体沿一直线运动,其v-t图象如图所示,下列描述正确的是(? )
?? A.第1s内和第2 s内物体的速度方向相反
B.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反
C.第2 s内物体的速度方向和加速度方向相反,物体做减速运动
D.第3 s内物体的速度为负,物体做减速运动
考答案解析
一、选择题
1、 B
【解析】把横坐标换成r把纵坐标换成1/v,换后的图像每一极小段r内认为速度不变,则每一个极小段矩形表示的含义 ,把所有小段的面积加起来就表示运动中的总时间,故B正确;综上所述本题答案是:B
2、 C
【解析】A. v-t图像的斜率代表加速度,0-2s内,物体的加速度为,故A错误;
B. v-t图面积代表位移,2-4s内面积为负,所以物体发生的位移为,故B错误;
C. 0-4s内,物体的平均速度为 ,故C正确;
D. v-t图像的面积代表位移,2-4s内的面积比4-6s内的面积大,则2-4s内的平均速度比4-6s内的平均速度大,故D错误。
故选C。
3、 C。在0~2.5 s内,一辆车的速度始终比另一辆车的速度大,两车间距增大,2.5 s时,两车速度相等,两车相距最远,此后,两车的距离在缩小,t=5 s时,两车相遇,故0~3 s内两车没有相遇,选项A错误;在0~5 s内,一辆车的速度始终比另一辆车的速度大,5 s时,两车相距最远,0~3 s内两车不可能相遇,选项B错误;根据v-t图象的面积等于位移可知,2.5 s时,两车相遇,故两车是在0~3 s内相遇,选项C正确;在0~5 s内,一辆车的速度始终比另一辆车的速度大,5 s时,速度相等,两车相距最远,0~3 s内两车不可能相遇,选项D错误。
4、 C
【解析】本题考查了v-t图像等知识点,意在考查考生的理解能力。
取向右的方向为运动的正方向,由v-t图像知0-2s内速度为负值,物体向左运动,①错误;v-t图像斜率表示加速度,其斜率一直没有变,且为正值,所以物体做匀变直线运动,加速度方向始终向右,②正确;前2s内物体速度为负值,物体一直向左运动,在O点的左边,后2s内虽然物体向右运动,但仍在O点的左边,③错误;由图像可知t=2s时物体开始返回,此时物体与O点的距离最远,④正确;选项ABD错误;选项C正确。综上本题选C。
5、 B
6、 A
【解析】设全程的位移大小为4x,则全程的平均速度为,又,,代入数据联立解得?m/s,选项A正确。
??
7、 解:A、根据速度图象的斜率表示物体的加速度可知,在0~2s内物体运动的加速度大小为:,故A正确,B错误;
C、由图象与坐标轴围成的面积表示位移可知,在0~4s内物体运动的位移大小为:x=,故CD错误.
故选:A
 
8、 解:A、速度图象的斜率等于加速度,则由图可知,质子的加速度不变,所受电场力不变,由F=Eq可知,A点的场强等于B点场强,EA=EB;故AD错误;
B、质子从A到B的过程中,速度增大,动能增大,则可知电场力做正功,故电势能减小,电势降低,电场线的方向由A指向B,故B错误,C正确;
故选:C
9、 解:A、第2s内和第3s内速度都为正值,速度方向相同.故A错误;
B、2﹣3s内,图线的斜率一正一负,知加速度方向相反,故B正确.
C、第3s内速度方向为正,加速度方向为负,相反.故C错误.
D、第5s内速度方向为负,加速度方向为正,相反.故D错误.
故选:B
10、 解:A、根据斜率等于速度,斜率越大,速度越大,知在时刻t1,a车的速度小于b车的速度.故A错误.
B、斜率的正负表示速度的方向,则知在时刻t2,a、b两车运动方向相反,故B正确.
C、在t1到t2这段时间内,b图象的斜率先减小后增大,则b车的速率先减小后增大,故C错误.
D、在t1到t2这段时间内,b车先沿正向运动后沿负向运动,故D错误.
故选:B
11、 解:汽车匀速行驶时牵引力等于阻力;
功率减小一半时,汽车的速度由于惯性来不及变化,根据功率和速度关系公式P=Fv,牵引力减小一半,小于阻力,合力向后,汽车做减速运动,由公式P=Fv可知,功率一定时,速度减小后,牵引力增大,合力减小,加速度减小,故物体做加速度不断减小的减速运动,当牵引力增大到等于阻力时,加速度减为零,物体重新做匀速直线运动;
故选C.
12、 C
13、 BD
14、 C
15、 D
16、 B
17、 B
18、 A
19、 B
20、 D
二、填空题
1、 探究小车速度随时间变化的规律.
【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小;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D点时小车的瞬时速度大小,再根据运动学公式,即可求解F点的速度.
【解答】解:由于每5个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
根据匀变速直线运动的推论公式△s=aT2可以求出加速度的大小,
得:s4﹣s1=3a1T2
s5﹣s2=3a2T2
?s6﹣s3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=(a1+a2+a3)
代入数据得:a=m/s2≈0.50m/s2,
根据点间距的变化,则纸带向左加速;
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,
VD==m/s≈0.31m/s
根据运动学公式,则VF=VD+a?2T=0.31+0.5×2×0.1=0.41m/s;
故答案为:0.50,向左,0.31,0.41.
2、 解:(1)甲图:甲物体在前5s内的位移是△x=0﹣2m=﹣2m.
(2)根据v﹣t图象与坐标轴所围”面积“大小等于位移,则得
5s内的位移是x=×(2+4)×2m+×(2+3)×4=16(m).
故答案为:﹣2,16.
3、 解:甲图是位移﹣时间图象,图线的斜率等于速度,倾斜直线的斜率不变,则物体速度不变,说明物体A做的是匀速直线运动.
图乙是速度﹣时间图象,表示速度随时间均匀变化,物体C做的是初速为零的匀加速直线运动.
在0﹣3s的时间内,物体B运动的位移为10m.
在0﹣3s的时间内,根据“面积”读出物体D的位移为xD=m=37.5m,
故答案为:匀速直线,匀加速直线,10,37.5.
4、 ?最大速度大小为___4_______ m/s,最大加速度大小为___2_______ m/s2,位移是__20________m.
5、 4:1?? 28m?? 24m??
6、 考点: 匀变速直线运动的图像.?
专题: 运动学中的图像专题.
分析: v﹣t图象中,速度图象的交点表示速度相同,由图象可直接看出20s时速度相同.当速度相等时两车相距最远,根据速度图象与时间轴围成的面积表示位移即可求解.
解答: 解:由图象可直接看出20s时速度相同.
当速度相等时两车相距最远,根据速度图象与时间轴围成的面积表示位移,得:
△x=x乙﹣x甲=20×20﹣m=300m
故答案为:20;300
点评: v﹣t图象中,速度图象的交点表示速度相同,图象与时间轴围成的面积表示位移,当速度相等时两车相距最远,.
  
7、 ?答案:8,0
8、 BC