2021—2022学年人教版(2019)必修第一册
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系跟踪训练
一、单项选择(下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意)
1.某一做匀加速直线运动物体的加速度为3m/s2。对于运动过程中的任意1s来说,下列说法正确的是( )
A.物体在这1s末的速度比这1s初的速度总是大3m/s
B.物体在这1s末的速度比这1s初的速度总是大3倍
C.物体在这1s末的速度一定比前1s初的速度大3m/s
D.物体在这1s末的速度一定比前1s初的速度大3倍
2.一枚火箭由地面竖直向上发射,其图像如图所示,由图像可知( )
A.段火箭的加速度小于段的火箭加速度
B.段火箭是上升过程,在段火箭是下落过程
C.时刻火箭离地最远
D.时刻火箭回到地面
3.一做直线运动的物体,其v-t图象如图所示,关于该物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A.先匀速后匀加速
B.先匀速后匀减速
C.先静止后匀加速
D.先静止后匀减速
4.现代都市中,地铁是“绿色”出行的一种重要公共交通工具,它为人们的出行提供了方便,一列车从甲站出发沿直铁轨开往乙站,其图像如图所示,已知列车的加速与减速时间相等,关于列车在加速与减速阶段的加速度比较,下列说法正确的是( )
A.大小相等,方向相反 B.大小不等,方向相同
C.大小相等,方向相同 D.大小不等,方向相反
5.有一质点,从坐标原点O自t=0时刻开始沿x轴运动,其图像如图所示。下列说法中正确的是( )
A.1s~2s内质点保持静止
B.t=2s时质点运动方向发生改变
C.t=2.5s时质点离O点最远
D.2s~3s内质点一直做减速运动
6.一质点做匀加速直线运动,初速度为1m/s,3s末速度为7m/s,则质点加速度的大小为( )
A. B. C. D.
7.做匀加速直线运动的电动玩具车,加速度为0.2m/s2,当它的速度从0.3m/s增加到0.9m/s,所需的时间是( )
A.6s B.4.5s C.3s D.1.5s
8.如图是一质点做直线运动的v﹣t图象,据此图象可以得到的正确结论是( )
A.质点在第1s末停止运动 B.质点在第1s末改变运动方向
C.质点在第2s内做减速运动 D.质点在第2s内的加速度为2m/s2
9.一物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度大小为1m/s2,则经1s后,其末速度大小为( )
A.3m/s B.1m/s C.4m/s D.2m/s
10.为安全考虑,机动车行驶一定年限后,要定期到指定部门进行安全检测,简称“年审”。图示为一辆正在“年审”的汽车从t=0时刻由静止出发做直线运动,自动检测系统记录了该汽车运动过程的部分数据(见表格),下列说法正确的是( )
时刻t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
速度m·s-1
0
1
2
3
5
5
3
1
1
A.第5s内汽车一定做匀速直线运动
B.0~3s内汽车可能做匀加速直线运动
C.5~8s内汽车可能做匀减速直线运动
D.第1s内与第8s内汽车的加速度大小一定相同
11.A、B两质点在同一条直线上运动的速度图像如图所示,且A、B两质点在3s时相遇。下列说法正确的是( )
A.A、B两质点最初相距30m
B.B质点最初2s内的路程是20m
C.B质点最初3s内的位移是10m
D.B质点最初4s内的速度变化量是10m/s
12.某质点的v-t图象如图所示,则( )
A.前4s质点做匀加速直线运动 B.4~6s内质点静止
C.3s末质点速度是5m/s D.8s末质点回到原出发点
二、多项选择题(下列选项中有多个选项满足题意)
13.物体做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,就是说( )
A.经过2s的时间,物体速度的变化量是4m/s;
B.任意一秒内末速度是初速度的2倍;
C.在任意一秒钟内,物体的初速度可能比末速度大2m/s;
D.开始运动一秒后任意时刻的瞬时速度比一秒前的瞬时速度增加2m/s。
14.如图所示,a、b两斜线分别表示从同一地点沿同一方向的两物体做直线运动时的速度图象,下列说法正确的是( )
A.前10s内a的位移比较大
B.10s时a、b两物体相遇
C.10s末a、b两物体速度相等
D.a的加速度比b的加速度小
15.一质点在外力作用下做直线运动,其速度随时间变化的图象如图。在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相反的有( )
A. B. C. D.
16.如图所示,三个图象表示A、B、C、D、E、F六个物体的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.速度相等的物体是B、D
B.做匀速运动的是A、C、E
C.做匀变速运动的是D、E
D.速度变化越来越快的是F
17.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后做匀减速运动直到停止。从汽车开始运动时开始计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,根据表中的数据通过分析、计算可以得出( )
时刻/s
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
10.5
11.5
速度/(m·s-1)
3.0
6.0
9.0
12
12
9.0
3.0
A.汽车加速运动经历的时间为 4 s B.汽车全程运动经历的时间为 12 s
C.汽车匀速运动的时间为 5 s D.汽车减速运动时间为 2 s
18.如图所示,物体以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经过2s速度大小变为3m/s,则物体的加速度( )
A.大小为1m/s2,方向沿斜面向下 B.大小为2m/s2,方向沿斜面向下
C.大小为3m/s2,方向沿斜面向上 D.大小为4m/s2,方向沿斜面向下
19.物体做匀变速直线运动,其速度与时间关系是:vt=(2﹣4t)m/s,则( )
A.物体的初速度是2m/s B.物体的初速度是﹣2m/s
C.物体的加速度是﹣4m/s2 D.物体的加速度是4m/s2
20.如图所示,一平直公路上有两个路标A、B,且。一辆汽车(视为质点)在该路段做匀加速直线运动依次经过A、B两个路标,已知汽车在A、B两路标的速度增加量为2m/s,在B路标的速度大小为4m/s,则下列说法中正确的是( )
A.汽车经过A路标时的速度大小为2m/s
B.汽车在AB段的平均速度大小为3m/s
C.汽车从A路标运动到B路标的时间为3s
D.汽车在AB段行驶的加速度大小为4
三、综合计算题(要求写出必要的计算过程)
21.汽车在紧急刹车时,加速度的大小是,如果必须在内停下来,汽车行驶的最大允许速度是多少?
22.在平直公路上行驶的汽车,刹车后做匀变速直线运动,它刹车后的速度随时间变化的规律是v=(12-4t)m/s,则刹车的加速度大小为?刹车2s和5s后的速度为?
23.汽车在平直的公路上做直线运动,第一阶段,汽车由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,历时3s后进入第二阶段,在第二阶段继续匀加速经过4s速度达到12m/s,之后又进入第三阶段,在第三阶段以加速度大小为1m/s2做匀减速直线运动,直到汽车停止。求:
(1)汽车在第二阶段的初速度大小;
(2)汽车在第二阶段的加速度大小;
(3)汽车在第三阶段所用的时间。
24.在交通信号灯绿灯亮起时,一辆汽车由静止出发,2.5m/s2的加速度做匀加速运动。要使它的速度达到12m/s,需要多长时间?
参考答案
1.A
【解析】
AB.由
物体在这1s末和这1s初的时间间隔为1s,所以物体在这1s末的速度比这1s初的速度总是大3m/s,故A正确,B错误;
CD.由
物体在这1s末和前1s初的时间间隔为2s,所以物体在这1s末的速度一定比前1s初的速度大6m/s,故CD错误。
故选A。
2.A
【解析】
A.速度图像中图像的斜率表示加速度,故0 ~ ta段火箭加速度小于ta ~ tb段的火箭的加速度,A正确;
BCD.图像中速度的正负表示运动方向,所以从0到c过程中速度都是正值,所以火箭一直向上运动,tc时刻之后开始下降,所以tc时刻离地面最远,BCD错误。
故选A。
3.B
【解析】
根据图像一段是平行于时间轴,表示物体的速度不变,即做匀速直线运动,一段是向下倾斜的直线,质点的速度均匀减小,质点做匀减速直线运动。
故选B。
4.A
【解析】
由加速度的定义可得,加速阶段、减速阶段的加速度分别为
故列车在加速与减速阶段的加速度大小相等,方向相反,A正确。
故选A。
5.C
【解析】
A.1s~2s内质点做匀速直线运动,A错误;
BC.速度的正负表示方向,在前2.5s内质点沿正方向运动,在后2.5s内沿负方向运动,2s时并未改变运动方向,2.5s时离O点最远,B错误,C正确;
D.2s~3s内质点先减速,后反向加速,D错误。
故选C。
6.C
【解析】
根据匀变速直线运动规律,有
带入数据,可得
故选C。
7.C
【解析】
由
可得
可得所需时间是3s,故C正确,ABD错误。
故选C。
8.C
【解析】
A.由图知,质点在第1s末速度为2m/s,没有停止运动,故A错误。
B.前2s内质点的速度图象都在时间轴的上方,一直沿正方向运动,所以质点在第1s末没有改变运动方向,故B错误;
C.质点在第2s内做匀减速运动,故C正确。
D、图象的斜率表示加速度,则质点在第2秒内的加速度为
故D错误。
故选C。
9.A
【解析】
根据匀变速直线运动速度与时间关系可知
故选A。
10.B
【解析】
A.由表格作出v?t图象,并用直线将两个相邻的点连接(不表示两点间的速度按直线变化)
第5s内(第4s到第5s)始末时刻的速度都为5m/s,说明该时间内汽车可能做匀速直线运动,故A错误;
B.0~3内的点可表示在同一条直线上,说明该时间内汽车可能做匀加速直线运动,故B正确;
C.5~8s速度非均匀变化,即不可能做匀减速直线运动,故C错误;
D.第1s内与第8s内汽车不一定做匀变速直线运动,故汽车加速度大小不一定相同,故D错误。
故选B。
11.A
【解析】
A.3s内A质点的位移为
3s内B质点的位移为
因为,A、B两质点在3s时相遇,所以A、B两质点最初相距30m,A正确;
B.由图像可知,B质点最初2s内的路程为5m;B错误;
C.由图像可知,B质点最初3s内的位移是0m,C错误;
D.由图像可知,B质点最初4s内的速度变化量是-10m/s,D错误。
故选A。
12.C
【解析】
A.前4s质点加速度发生变化,不是匀加速直线运动,A错误;
B.4~6s内质点做匀速直线运动,B错误;
C.3s末质点速度是5m/s,C正确;
D.8s末质点未回到原出发点,一直在沿同一方向运动,D错误。
故选C。
13.AD
【解析】
A.经过2s的时间,物体速度的变化量为
故A正确;
BCD.由公式
可知,任意一秒内末速度比初速度大2m/s。故BC错误,D正确。
故选AD。
14.ACD
【解析】
A.由图看出,前10s内a的“面积”较大,说明前10s内a的位移比较大。故A正确;
B.由于两物体从同一地点沿同一方向做直线运动,前10s内a的“面积”较大,a在b的前方,两者没有相遇,故B错误;
C.根据数学知识可知,两图线的交点表示两物体的速度相等,故C正确;
D.由于a的斜率比b的斜率小,则a的加速度比b的加速度小,故D正确。
故选ACD。
15.BD
【解析】
AC.t1时刻和t3时刻质点正在加速,质点所受合外力的方向与速度方向相同,故AC错误;
BD.t2时刻和t4时刻质点正在减速,质点所受合外力的方向与速度方向相反,故BD正确。
故选BD。
16.CD
【解析】
A.x-t图象的斜率等于速度,则A的速度为0,B的速度为
由图可知D做匀加速运动,速度大小在不断变化,故BD的速度不等,故A错误;
B.由图可知A的位移不变,处于静止状态,C做匀速直线运动,E的加速度不变,做匀变速运动,故B错误;
C.由图可知D做匀加速运动,E的加速度不变,做匀变速运动,故C正确;
D.F的加速度增大,故速度变化越来越快,D正确;
故选CD。
17.ABD
【解析】
A.匀速运动的速度为,匀加速运动的加速度为
则匀加速运动的时间为
A正确;
B.由表格可知,10.5~11.5s内汽车做匀减速运动,故加速度为
所以汽车从减速到0用时为
故汽车运动的总时间为12s,B正确;
CD.汽车减速的总时间为
汽车匀速运动的时间为
D正确,C错误。
故选ABD。
18.AD
【解析】
若2s后物体的速度仍向上,则有
若2s后速度方向向下,则有
负号说明加速度向下;故选AD。
19.AC
【解析】
由函数对比速度公式v=v0+at可知,初速度为2m/s,加速度为-4m/s2。
故选AC。
20.AB
【解析】
A.设汽车经过A路标时速度大小为vA,由于汽车在A、B两路标间的速度增加量,故汽车通过B路标时速度大小为
解得
选项A正确;
B.汽车在AB段的平均速度大小为
选项B正确;
C.由平均速度的定义式可得
解得汽车从A路标运动到B路标的时间为
C错误
D.由速度公式得
vB?vA=at
解得汽车的加速度大小为
选项D错误。
故选AB。
21.12m/s
【解析】
取汽车初速度方向为正方向,则汽车运动时,,,由
得
答:汽车的最大行驶速度为。
22.4m/s2;4m/s;0
【解析】
根据速度随时间变化的规律
v=(12-4t)m/s
结合v=v0+at可知
v0=12m/s
加速度为
a=-4m/s2
则加速度大小为4m/s2;刹车停止的时间
则刹车2s的速度
v2=v0+at2=12-4×2=4m/s
刹车5s的速度为0。
23.(1)6m/s;(2)1.5m/s2;(3)12s
【解析】
(1)已知a1=2m/s2,t1=3s第二阶段的初速度即为第一阶段末速度
v1=v0+a1t1=6m/s
(2)已知v2=12m/s,t2=4s,第二阶段加速度
a2= =1.5m/s2
(3)已知a3=-1m/s2,最后v=0,第三阶段时间
t3= =12s
24.
【解析】
根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得
解得