人教版高中物理必修1课后习题 第2章 匀变速直线运动的研究 匀变速直线运动的速度与时间的关系

分层作业7 匀变速直线运动的速度与时间的关系
A级必备知识基础练
1.(黑龙江鸡西高一期中)“某物体做匀加速直线运动,初速度为零,加速度为2 m/s2,求物体4 s末的速度”对于该问题解答最为规范的是( )
A.由v=v0+at得v=0+2 m/s2×4 =8 m/s
B.根据v=at得v=2×4=8
C.根据物理规律v=v0+at得v=2×4=8 m/s
D.根据v=v0+at得v=0+2×4 m/s=8 m/s
2.(吉林东北师大附中高一期中)一物体做加速度为-1 m/s2的直线运
动,t=0时速度为-5 m/s,下列说法正确的是( )
A.初速度为-5 m/s,说明物体在做减速运动
B.加速度为-1 m/s2,说明物体在做减速运动
C.t=1 s时物体的速度为-4 m/s
D.t=1 s时物体的速度为-6 m/s
3.(浙江金华高一月考)物体运动的速度随时间变化的关系如图所示,根据图像可知( )
A.4 s内物体在做曲线运动
B.4 s内物体的速度一直在减小
C.物体的加速度在2.5 s时方向改变
D.4 s内物体速度的变化量的大小为8 m/s
4.将某汽车的刹车过程看作匀变速直线运动。

该汽车在紧急刹车时加速度的大小为6 m/s2,在2 s内停下来,则能正确表示该车刹车过程的v-t图像的是( )
5.(辽宁沈阳学业水平考试)纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景。

某辆电动汽车在一次刹车测试中,初速度为18 m/s,经
过3 s汽车停止运动。

若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内电
动汽车加速度的大小为( )
A.6 m/s2
B.9 m/s2
C.15 m/s2
D.18 m/s2
6.(辽宁葫芦岛高一期中)一名杂技演员在钢管的顶端进行表演,当他结束
表演后,沿着竖直钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时
他的速度恰好为零。

如果他加速时的加速度大小是减速时的加速度大小的1.5倍,下滑的总时间为5 s,那么该杂技演员加速过程所用的时间为
( )
A.1 s
B.2 s
C.3 s
D.4 s
7.(多选)(广东茂名高一月考)一质点做直线运动的v-t图像如图所示,下
列说法正确的是( )
A.0~5 s内,质点的加速度大小为1 m/s2
B.整个过程中,BC段的加速度大小最大
C.整个过程中,CD段和DE段的加速度大小最大
D.整个过程中,D点所表示的状态离出发点最远
8.(河南新乡高一月考)做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,根据v-t 图像求:
(1)第1 s内,物体加速度的大小;
(2)第2 s内和第4 s内物体加速度的大小;
(3)第4 s内,物体速度的变化量。

B级关键能力提升练
9.如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,从A到B用时t1,从B到C用时t2,则t1∶t2等于( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
10.(多选)物体沿水平直线运动,从A点开始计时,取向右的方向为运动的正方向,其v-t图像如图所示,则物体在最初的4 s内( )
A.前2 s内物体做匀减速直线运动
B.前2 s内物体向左运动,后2 s内物体向右运动
C.t=2 s时刻,物体的加速度为零
D.t=3 s时刻,物体的速度为2.5 m/s
11.如图所示,t=0时刻,一个物体以v0=8 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑动,加速度的大小为2 m/s2,运动到最高点之后,又以相同的加速度沿斜面向下滑动,求:
(1)第5 s末的速度;
(2)经过多长时间物体的速度大小为4 m/s。

12.卡车原来用10 m/s的速度匀速在平直公路上行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2 m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了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
分层作业7 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.D 代入数据运算的过程中,时间“4”缺少单位“s”,故A错误;代入数据运算的过程和计算结果都缺少单位,故B错误;代入数据运算的过程缺少速度单位,故C错误;代入数据运算的过程和计算结果都有速度单位,解答规范,故D正确。

2.D 加速度和初速度均为负值,即加速度方向与初速度方向相同,物体做加速运动,故A、B错误;根据速度—时间公式得,物体在1s时的速度
v=v0+at=-5m/s+(-1)×1m/s=-6m/s,故C错误,D正确。

3.D 因v-t图像只能描述直线运动,则物体4s内做直线运动,选项A错误;4s内物体的速度先减小后反向增大,选项B错误;图像的斜率的正负反映加速度的方向,可知物体的加速度在2.5s时方向没有改变,选项C错误;4s内物体速度的变化量为Δv=-3m/s-5m/s=-8m/s,则速度变化量的大小为8m/s,选项D正确。

4.A 汽车在紧急刹车时加速度的大小为6m/s2,在2s内停下来,根据
v=v0+at,可得初速度v0=12m/s,即在2s内汽车速度从12m/s变成0,能正确表示该车刹车过程的v-t图像的是A。

5.A 根据匀变速直线运动的速度时间关系有v=v0-at,所以汽车的加速度
大小a=v0-v
t =18-0
3
m/s2=6m/s2,故选A。

6.B 加速时的加速度大小是减速时的加速度大小的1.5倍,即a1=1.5a2,
又从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零,可得a1t1=a2t2,且满足t1+t2=5s,联立三式,解得t1=2s,故选B。

7.ACD v-t图像的斜率表示加速度,可得0~5s内,质点的加速度大小为
a1=5
5
m/s2=1m/s2,A正确;斜率的绝对值的大小表示加速度的大小,根据图像可得CE段的加速度大小最大,B错误,C正确;根据图像可得,到达D点时速度开始反向,质点开始往回运动,所以D点所表示的状态离出发点最远,D 正确。

8.解析(1)v-t图像斜率的绝对值表示加速度的大小,由图像可知,第1s内
加速度的大小为a1=|Δv1
Δt1|=4-0
1-0
m/s2=4m/s2。

(2)第2s内和第4s内图像斜率
相同,则加速度大小相同,大小为a2=|Δv2
Δt2|=4-0
3-1
m/s2=2m/s2。

(3)在第4s内,
物体速度的变化量为Δv=-2m/s-0=-2m/s,负号表示其方向与正方向相反。

答案(1)4 m/s2(2)2 m/s2 2 m/s2(3)-2 m/s
9.A 从A到B的过程,由运动学公式得v=at1,从A到C的过程,由运动学公式得2v=a(t1+t2),联立解得t1∶t2=1∶1。

10.ABD 由题图可知,物体前2s内向左做匀减速直线运动,后2s内向右做
=2.5m/s2,3s时速度
匀加速直线运动,2s末物体的加速度a=v-v0
t
v3=v0+at=-5m/s+2.5×3m/s=2.5m/s,故A、B、D正确,C错误。

=4s,所以第5s末的速度就是物11.解析(1)物体到达最高点所用时间t0=v0
a
体从最高点沿斜面下滑1s时的速度,即v5=at1=2m/s,方向沿斜面向下。

(2)物体沿斜面向上运动的速度为4m/s时,所用时间t1=4-8
s=2s
-2
=6s。

物体沿斜面向下运动的速度为4m/s时,所用时间t2=t0+v
a
答案(1)2 m/s,方向沿斜面向下(2)2 s或6 s
12.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v A=10m/s,用t1时间到达B点,从B点又开始加速,用时间t2到达C点,则v B=2m/s,v C=10m/s,且t2=1
t1,t1+t2=12s,可得
2
t1=8s,t2=4s。

由v=v0+at得,在AB段,v B=v A+a1t1
在BC段,v C=v B+a2t2
联立解得a1=-1m/s2,a2=2m/s2。

(2)开始刹车后,2s末的速度为v1=v A+a1t'=10m/s-1×2m/s=8m/s
10s末的速度为v2=v B+a2t″=2m/s+2×(10-8)m/s=6m/s。

答案(1)1 m/s2 2 m/s2(2)8 m/s 6 m/s。