2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 培优作业—word版含答案2021_2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（含答案）

第二章 第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系 培优作业
一、单项选择题
1．某质点的速度随时间变化的关系是v＝4＋2t，v与t的单位分别为m/s和s，则质点的初速度与加速度分别为(　　)
A．4 m/s与2 m/s2 B．0与4 m/s2
C．4 m/s与4 m/s2 D．4 m/s与0
2．下列有关对匀变速直线运动的认识，其中正确的是(　　)
A．匀变速直线运动在相等的时间内通过的位移相等
B．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C．匀变速直线运动的v－t图像是一条曲线
D．匀变速直线运动的加速度是一个恒量

3．一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的v?t图像如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．物体0～1 s内做匀加速直线运动
B．物体2～3 s内向下运动
C．物体0～1 s内的加速度方向与2～3 s内的加速度方向相反
D．物体0～1 s内的平均速度与2～3 s内的平均速度相等
4．一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，它在第1 s末、第2 s末、第3 s末的瞬时速度之比是(　　)
A．1∶1∶1　　　　　　　 B．1∶2∶3
C．12∶22∶32 D．1∶3∶5
5．一列火车匀减速进站，停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站．在如图所示的四个v－t图像中，正确描述了火车运动情况的是(　　)

6．一个做匀变速直线运动的质点的v ?t图像如图所示。由图线可知其速度与时间的关系为(　　)

A.v＝(4＋2t) m/s　　　　 B．v＝(－4＋2t) m/s
C.v＝(－4－2t) m/s D．v＝(4－2t) m/s
7．汽车在平直的公路上运动，其v ?t图像如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A.前10 s内汽车做匀加速运动，加速度为1.2 m/s2
B.10～15 s内汽车处于静止状态
C.15～25 s内汽车做匀加速直线运动，加速度为1.2 m/s2
D.汽车全段的平均加速度为1.2 m/s2
8．一辆汽车安装了“全力自动刹车”系统，当车速v＜8 m/s，且与前方障碍物之间的距离达到安全距离时，该系统立即启动，启动后汽车刹车加速度范围为4～6 m/s2，在该系统控制下汽车刹车的最长时间为(　　)
A．1.33 s B．2 s
C．2.5 s D．4 s
9．假设某无人机靶机以300 m/s的速度匀速向某个目标飞来，在无人机离目标尚有一段距离时发射导弹，导弹以80 m/s2的加速度做匀加速直线运动，以1 200 m/s的速度在目标位置击中该无人机，则导弹发射后到击中无人机所需的时间为(　　)
A．3.75 s B．15 s
C．30 s D．45 s
10．张明明乘坐西成高铁过大桥，当他所在的车厢刚要到达桥头时，他看到车厢内显示屏上的示数为252 km/h，若过桥时列车做匀减速直线运动，加速度的大小为0.8 m/s2，则经过25 s(假设此时列车仍在桥上)车厢内显示屏上的示数应为(　　)
A．216 km/h B．180 km/h
C．144 km/h D．108 km/h
11．某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动，其加速度保持不变，经2 s到达最高点，上升高度为20 m，又经过2 s回到出发点时，速度大小仍为20 m/s，关于这一运动过程，下列说法中正确的是(　　)
A．质点运动的加速度大小为10 m/s2，方向竖直向下
B．质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/s
C．质点在最高点时加速度为零
D．质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等
二、多项选择题
12．(多选)下列关于匀变速直线运动的说法正确的是(　　)
A．做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同的
B．做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度变化的方向总是相同的
C．做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越大，加速度越大
D．做匀变速直线运动的物体，它的速度在单位时间内变化越大，加速度越大
13．(多选)如图所示是某物体做直线运动的v ? t的图像，由图像可知，下列说法中正确的是(　　)
A．物体在0～10 s内做匀速直线运动
B．物体在0～10 s内做匀加速直线运动
C．物体运动的初速度为10 m/s
D．物体在0～10 s内的加速度为2.5 m/s2
14．(多选)一个物体做匀变速直线运动，当t＝0时，物体以12 m/s的速度向东运动；当t＝2 s时，物体以8 m/s的速度仍向东运动。当物体的速度大小变为2 m/s经历的时间t为(　　)
A．3 s B．5 s
C．7 s D．9 s
15．(多选)甲、乙两物体从同一位置出发，沿同一直线运动，甲、乙运动的v?t图像如图所示，下列判断正确的是(　　)

A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动
B．甲、乙两次速度相同的时刻分别在 1 s末和4 s末
C．乙在前2 s内做匀加速直线运动，2 s后做匀减速直线运动
D．2 s后，甲、乙速度方向相反
三、非选择题
16．某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6 m/s2，如果必须在2 s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？
17．灵活起降的飞机是航母主要攻击力之一．据港媒介绍，第二艘国产航空母舰将使用世界最先进的飞机弹射系统．飞机弹射系统可以缩减战机起跑的位移．假设弹射系统对航母舰载机作用了0.2 s时间后，可以使飞机达到一定的初速度v0，然后飞机在甲板上起跑，加速度为2 m/s2，经过10 s达到起飞速度v1＝50 m/s的要求．
(1)飞机离开弹射系统瞬间的速度是多少？
(2)弹射系统对飞机提供的加速度是多少？
18．卡车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车速减到2 m/s时，交通灯转为绿灯，司机立即停止刹车开始加速，并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速共用了12 s。求：
(1)减速与加速过程中的加速度大小；
(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度大小。
















参考答案与解析

一、单项选择题
1．A.
【解析】v＝4＋2t与v＝v0＋at比较可知：v0＝4 m/s，a＝2 m/s2，故A正确．

2．D
【解析】匀变速直线运动的速度时刻在发生变化，在相等的时间里通过的位移一定不相等，A项错误；匀变速直线运动的加速度大小和方向都不变化，B项错误，D项正确；匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜直线，C项错误．



3．C　
【解析】根据v?t图像的切线斜率表示加速度，知物体0～1 s内做加速度减小的变加速直线运动，故A错误；物体的速度一直为正，说明物体一直向上运动，故B错误；v?t图像的切线斜率的正负表示加速度方向，可知，物体0～1 s内的加速度方向与2～3 s内的加速度方向相反，故C正确；根据v?t图像与t轴围成图形的面积表示位移，知物体在0～1 s内的位移大于它在2～3 s内的位移，所用时间相等，则物体在0～1 s内的平均速度大于2～3 s内的平均速度，故D错误

4．B　
【解析】由v＝at可得v1∶v2∶v3＝1∶2∶3，选项B正确

5．B.
【解析】进站速度均匀减小，出站速度均匀增大，故A、D错误；进站、出站火车的运动方向相同，故B正确，C错误．

6．B　
【解析】由v ?t图像可知v0＝－4 m/s，a＝2 m/s2，所以由v＝v0＋at可知，v＝(－4＋2t) m/s，B正确

7．D　
【解析】前10 s内汽车做匀加速运动，初速度为零，加速度为a1＝ m/s2＝2 m/s2，A错误。10～15 s内汽车的速度不变，则汽车做匀速直线运动，B错误。15～25 s内汽车的加速度a2＝ m/s2＝1 m/s2，C错误。汽车全段的平均加速度为a3＝m/s2＝1.2 m/s2，D正确

8．B
【解析】刹车时的加速度最小时，刹车时间最长，故有：t＝＝ s＝2 s，故B项正确，A、C、D三项错误．

9．B
【解析】导弹由静止做匀加速直线运动，即v0＝0，a＝80 m/s2，据公式v＝v0＋at，有t＝＝ s＝15 s，即导弹发射后经15 s击中无人机，B项正确．
10．B
【解析】初速度v0＝252 km/h＝70 m/s，列车做匀减速直线运动，由速度公式得v＝v0－at，代入数据得v＝50 m/s＝180 km/h，选项B正确．
11．A
【解析】由a＝＝＝－10 m/s2，加速度大小为10 m/s2，且竖直向下，故A正确；质点在这段时间内回到了出发点，故位移为零，平均速度等于总位移与相应位移所用时间的比值，所以平均速度为零，故B错误；质点在最高点时，加速度仍为10 m/s2，不为0，故C错误；质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度方向不同，所以速度不相等，故D错误．所以A正确，B、C、D错误．
二、多项选择题
12．BD.
【解析】做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是共线的，可以方向相同，也可以方向相反，A错误；加速度方向和速度变化的方向是相同的，B正确；做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越快，加速度越大，速度变化大，加速度不一定大，C错误；加速度等于单位时间内速度的变化量，故速度在单位时间内变化越大，加速度越大，D正确．

13．BC
【解析】由题图知，物体的速度均匀增大，图像的斜率一定，说明该物体做匀加速直线运动，A错误，B正确；物体运动的初速度即t＝0时刻的速度，由题图知初速度为10 m/s，C正确；物体在0～10 s内的加速度为a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2，D错误．
14．BC　
【解析】取物体开始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。
当速度方向向东时：t1＝ s＝5 s；
当速度方向向西时：t2＝ s＝7 s，故B、C正确。

15．BC　
【解析】由题图知，甲以2 m/s的速度做匀速直线运动，乙在0～2 s内做匀加速直线运动，加速度a1＝2 m/s2，2～6 s内做匀减速直线运动，加速度a2＝－1 m/s2，A错误，C正确；t1＝1 s和t2＝4 s时甲、乙速度相同，B正确；0～6 s内甲、乙的速度方向都沿正方向，D错误。


三、非选择题
16．【答案】43.2 km/h
【解析】根据v＝v0＋at，有
v0＝v－at＝0－(－6 m/s2)×2 s＝12 m/s＝43.2 km/h
汽车的速度不能超过43.2 km/h.
17．【答案】(1)30 m/s　(2)150 m/s2
【解析】(1)离开弹射系统瞬间的速度是v0，
由v＝v0＋at，解得：v0＝30 m/s.
(2)弹射系统对飞机提供的加速度：
a＝＝ m/s2＝150 m/s2.
18．【答案】(1)1 m/s2　2 m/s2　(2)8 m/s　6 m/s
【解析】(1)卡车先做匀减速运动，再做匀加速运动，其运动简图如图所示。

设卡车从A点开始减速，则vA＝10 m/s，用时t1到达B点，从B点又开始加速，用时t2到达C点，则
vB＝2 m/s，vC＝10 m/s，且2t2＝t1，t1＋t2＝12 s，
可得t1＝8 s，t2＝4 s。
由v＝v0＋at得
在AB段vB＝vA＋a1t1　①
在BC段vC＝vB＋a2t2　②
代入数据解①②两式可得a1＝－1 m/s2，a2＝2 m/s2。
所以减速过程的加速度大小为1 m/s2，加速过程的加速度大小为2 m/s2。
(2)2 s末的速度
v1＝vA＋a1t＝10 m/s－1×2 m/s＝8 m/s。
10 s末的速度
v2＝vB＋a2t′＝2 m/s＋2×(10－8) m/s＝6 m/s。