物理高一上册 第二章 匀变速直线运动单元培优测试卷

一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优（难）
1．某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动，突然发现前方50m 处停着一辆乙车，立即刹车，刹车后做匀减速直线运动。

已知刹车后第1个2s 内的位移是24m ，第4个2s 内的位移是1m 。

则下列说法中正确的是（ ） A ．汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s 2 B ．汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为23
12
m/s 2 C ．汽车甲刹车后停止前，可能撞上乙车 D ．汽车甲刹车前的速度为13.9m/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
ABD ．假设汽车甲8s 内一直做匀减速直线运动，根据2
41-=3x x aT 得
22
412
12423m/s m/s 33412
x x a T --=
==-⨯ 根据2
101112
x v t at =+
得初速度为 2
0123242212m/s 13.9m/s
2
v +⨯⨯=≈ 速度减为零的时间为
00013.9
s 7.3s
2312
v t a --=
==- 可知汽车甲在8s 前速度减为零。

设汽车甲的加速度为a ，根据2
101112
x v t at =+
得 02422v a =+
汽车甲速度减为零的时间为
0000--v v
t a a
=
= 采用逆向思维，最后2s 内的位移为
201
61m 2v x a a
'=--=-()()
联立解得
a =-2m/s 2 v =14m/s
选项A 正确，BD 错误。

C ．汽车甲刹车到停止的距离
22
000014 m 49m 50m 22(2)
v x a --===⨯-<
可知甲不能撞上乙车，选项C 错误。

故选A 。

2．甲、乙两物体在同一直线上同向运动，如图所示为甲、乙两物体的平均速度与运动时间t 的关系图象。

若甲、乙两物体恰不相碰，下列说法正确的是（ ）
A ．t =0时，乙物体一定在甲物体前面
B ．t =1s 时，甲、乙两物体恰不相碰
C ．t =2s 时，乙物体速度大小为1m/s
D ．t =3s 时，甲物体速度大小为3m/s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A ．对于甲物体有
01
2
x v a t v t =
=+甲甲甲 由题图知
21/2s 1
m a =甲 00v =甲
则
22m/s a =甲
对于乙物体有
01
2
x v a t v t =
=+乙乙乙 由题图知
2/2
m s 1
1a =-乙 4m/s v =
故
22m/s a =乙
由于甲物体做匀加速直线运动，乙物体做匀减速直线运动，若两物体恰不相碰，则乙物体在后，甲物体在前，故A 错误； B ．甲、乙两物体速度相等时距离最近，即
422t t -=
解得
1s t =
故B 正确；
C ．根据运动学公式可知，当2s t =时，乙物体的速度大小
42m/s 0v t =-=乙（）
故C 错误；
D ．根据运动学公式可知，当3s t =时，甲物体的速度大小
26v t m/s ==甲
故D 错误。

故选B 。

3．甲、乙两车在平直公路上行驶，其v-t 图象如图所示．t =0时，两车间距为0s ；0
t 时刻，甲、乙两车相遇．00
t 时间内甲车发生的位移为s ，下列说法正确的是( )
A ．00t 时间内甲车在前，002t t 时间内乙车在前
B ．00
2t 时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍
C ．02t 时刻甲、乙两车相距
012
s D ．067
s s =
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由图知在0～t 0时间内甲车速度大于乙车的速度，故是甲车在追赶乙车，所以A 错误；
B ．0～2t 0时间内甲车平均速度的大小
03
2
v ，乙车平均速度012v ，所以B 错误；
D ．由题意知，图中阴影部分面积即为位移s 0，根据几何关系知，三角形ABC 的面积对应位移s 0∕3，所以可求三角形OCD 的面积对应位移s 0∕6，所以0—t o 时间内甲车发生的位移为
s=s 0+ s 0∕6
得
s 0=
67
s 故D 正确；
C ．2t 0时刻甲、乙两车间的距离即为三角形ABC 的面积即s 0∕3，所以C 错误．
故选D 。

4．某质点做直线运动，其位移－时间图像如图所示。

图中PQ 为抛物线，P 为抛物线的顶点，QR 为抛物线过Q 点的切线，与t 轴的交点为R 。

下列说法正确的是（ ）
A ．t =0时质点的速度大小为2m/s
B ．QR 段表示质点做匀减速直线运动
C ．0~2s 内质点的平均速度大小为3m/s
D ．R 点对应的时刻为t =3s
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．根据x -t 图象的斜率表示速度，t =0时图象切线斜率为零，则质点的速度为零，选项A 错误。

B ．QR 段图象斜率不变，表示质点的速度不变，做匀速直线运动，选项B 错误；
C ．0~2s 内，质点的位移大小为
2m 1m 1m x ∆=-=
则平均速度为
1
m/s 0.5m/s 2
x v t ∆=
==∆ 选项C 错误；
D ．PQ 为抛物线，则PQ 段表示质点做匀变速直线运动，且有
212
x at =
将t =2s ，x =1m ，代入解得
20.5m/s a =
t =2s 时质点的速度大小为
v =at =1m/s
可知Q 处切线的斜率大小为1，可得R 点对应的时刻为
t =3s
选项D 正确。

故选D 。

5．质点做直线运动的v —t 图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )
A ．0.25m/s ，向右
B ．0.25m/s ，向左
C ．1m/s ，向右
D ．1m/s ，向左 【答案】B 【解析】 【详解】
由图线可知0-3s 内的位移为
11
32m 3m 2
s =⨯⨯=
方向为正方向；3-8s 内的位移为
21
(83)2m 5m 2
s =⨯-⨯=
方向为负方向；0-8s 内的位移为
122m s s s =-=-
0-8s 内的平均速度为
2m 0.25m/s 8s
s v t -=
==-， 负号表示方向是向左的．
A. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s ，向右，与分析不一致，故A 错误；
B. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s ，向左，与分析相一致，故B 正确；
C. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为1m/s ，向右，与分析不一致，故C 错误；
D. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为1m/s ，向左，与分析不一致，故D 错误．
6．某斜面固定在水平地面上，一小球沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中小球依次经过A 、B 、C 三点，最后恰好能到达最高点D ，其中AB =12m ，BC =8m ，从A 点运动到B 点，从B 点运动到C 点两个过程速度变化量都是-2m/s ，下列说法正确的是（ ）
A ．小球的加速度大小为2m/s²
B ．小球到达B 点速度大小为10m/s
C ．A 、
D 两点间的距离为24.5m D ．小球从C 点运动到D 点的时间为2s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由题目中的从A 点运动到
B 点，从B 点运动到
C 点两个过程速度变化量都是2m/s -可知，AB 和BC 段的时间相同，由2x aT ∆=和v
a T
可得：2s T =，21m/s a =，A 错误；
B ．由公式2
012
x v t at =+可得07m/s v =，B 错误； C ．由公式202ax
v 得，AD 之间的距离为24.5m ，C 正确；
D ．在AD 之间运动的时间为
07s v a
，所以CD 之间所用的时间为3s ，D 错误．
7．甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图象，即x —t 图象，如图所示，甲图象过O 点的切线与AB 平行，过C 点的切线与OA 平行，则下列说法正确的是( )
A．在两车相遇前，t2时刻两车相距最远
B．在两车相遇前，t1时刻两车相距最远
C．0-t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
D．甲车的初速度大于乙车在t3时刻的速度
【答案】B
【解析】
【详解】
A B. 从图象可知在两车相遇前，t1时刻两车距离大于t2时刻两车距离，t1时刻两车相距最远，选项A错误，B正确；
C. x—t图象斜率表示物体的速度，由图可知t1时刻后甲车的瞬时速度小于乙车的瞬时速度，选项C错误；
D. 甲车的初始时图象的斜率等于乙车在t3时刻图象的斜率，所以甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度，选项D错误。

故选B。

8．汽车已成为人们广泛使用的代步工具，而车辆平稳加速（即加速度基本不变）使人感到舒服，否则感到不舒服，关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是（）
A．加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动
B．加速度的变化率越大则速度变化越快
C．在如图所示的a–t图象中，表示的是物体的速度随时间在均匀减小
D．在如图所示的a–t图象中，若物体在t=0时速度为5 m/s，则2 s末的速度大小可能为8 m/s
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．加速度变化率为0是指加速度保持不变，如果加速度为0，则物体做匀速直线运动，如果加速度不为0，则物体做匀变速运动，故A错误；
B．加速度的变化率越大则加速度变化越快，选项B错误；
C．若加速度与速度同向，则物体作加速运动，如图示加速度减小，则物体速度增加得变慢了，但仍是加速运动，故C错误；
D．根据v-t图象可知，图象与时间轴所围图形面积表示物体的位移，同理在a-t图象中可知图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量即△v，则得：
△v =
1
2
×2×3m/s=3m/s 由于加速度与速度同向，故物体做变加速直线运动，已知初速度为5m/s ，则小球在2s 末的速度为8m/s ，故D 正确． 【点睛】
本题要加速度的物理意义，掌握其定义方法和单位，知道在a-t 图象中图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量，能理解加速运动与减速运动由加速度与速度方向决定而不是由加速度的大小变化决定．
9．某同学放学准备乘坐805路公交车，到达公交站时，看见公交车已经沿平直公路驶离车站，司机听到呼喊后汽车马上以2m/s 2的加速度匀减速刹车，该同学同时以4m/s 的速度匀速追赶汽车，汽车开始刹车时速度为8m/s ，减速前距离同学12m 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．公交车刹车第1s 内位移为1m
B ．公交车从开始刹车5s 内位移为15m
C ．公交车刹车过程平均速度为4m/s
D ．该同学追上汽车所需的时间为7s 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．汽车减速至停止所用时间为t ，加速度大小为a ，初速度v 0以向前为正，根据
0v at v =+可得
2
8m/s =4s 2m/s o v t a =
= 由此可知汽车在第1s 内没有停止，第1s 内的位移为x 1，时间为t 1则有
210111
2
x v t at =-
解得
17m x =
故A 错；
B ．由上可知，汽车减速4s 后已经停止，所以汽车5s 内的位移实际上是4s 内的位移，设此位移为x 2，则有
221
2
x v t at =-0
解得
216m x =
故B 错；
C ．公交车刹车过程平均速度为
216m =4m/s 4s
x v t =
= 故C 正确；
D ．设同学追上汽车所用的时间为t 2，同学的速度为v 人，在这个时间内汽车的位移x 3，同学的位移x 4，汽车刹车前与同学的距离为L ，根据题意有
2302212x v t at =-
42x v t =人 34x L x +=
解得
26s t =或22s t =-（舍去）
由于汽车刹车过程只需要4s ，所以说明人在追上汽车前汽车已经停止，则26s t =也不符合题意舍去；设人要追汽车的实际位移为x 5，人追上汽车的实际时间为t 3，整个过程有
52x L x =+
53x v t =人
解得
37s t =
故D 正确。

故选CD 。

10．两辆儿童赛车a 、b 在两条平行直轨道上从同一起点、同向行驶．它们在0~t 0内运动的v -t 图像如图所示．则
A ．图像交点说明两车位移相同
B ．两车速度相同时b 车在前
C ．0~t 0内两车平均速度相同
D ．两车的加速度均越来越小 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．图象交点说明两车速度相同；速度图象的“面积”大小等于物体的位移，两车速度相同时b 车的位移比a 的大，而两车是从同一起点、同向行驶的，所以两车速度相同时b 车在前，故A 错误，B 正确；
C ．根据速度图象的“面积”表示位移，知00
t 内a 车的位移比b 车的大，根据x v t
=
可知a 车的平均速度比b 车的的平均速度大，故C 错误；
D ．根据图象切线的斜率表示加速度，知两车的加速度均减小，故D 正确。

11．如图所示,t=0时,质量为0.5 kg 的物体从光滑斜面上的A 点由静止开始匀加速下滑,经过B 点后进入水平面(设经过B 点前后速度大小不变),做匀减速直线运动,最后停在C 点。

测得每隔2s 的三个时刻物体的瞬时速度,记录在表中。

g 取10 m/s 2,则下列说法中正确的是( ) t/s 0 2 4
6
v/(m·s -1)
8
12 8
A ．物体运动过程中的最大速度为12 m/s
B ．t=3 s 的时刻物体恰好经过B 点
C ．t=10 s 的时刻恰好停在C 点
D ．A 、B 间的距离小于B 、C 间距离 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．物体沿斜面向下做匀加速运动，由加速度的定义式可得
2218
m/s 4m/s 2
v a t ∆=
==∆ 假设4s 时物体仍加速运动，则4s 时的速度
()1842m/s=16m/s v v at =+=+⨯
大于12m/s ，说明4s 时物体已开始做减速运动，则最大速度一定大于12m/s ，故A 错误；
B ．假设t=3 s 的时刻物体恰好经过B 点，在水平面上做匀减速运动，设加速度大小为a 2，由速度关系可知
(814)m/s (1212)m/s +⨯≠+⨯
假设错误，t=3 s 的时刻物体不可能恰好经过B 点，故B 错误；
C ．在水平面上做匀减速运动，6s 时物体的速度为8m/s ，设再经过时间t ∆ 速度减为零，则
28
s=4s 2
v t a ∆∆=
= 即t=6s+4s=10s 时刻恰好停在C 点，故C 正确； D ．设B 点时的速率为v
212AB
v x a = BC 做匀减速运动，视为反向的匀加速运动，则有
22
2BC
v x a = 因为12a a >，AB BC x x <，所以AB 间的距离小于BC 间距离，故D 正确。

故选择CD 选项。

12．甲物体从离地面H 高空自由落下，而乙物体在地面以初速度v 0同时向上抛出，两物体在离地面
3
4
H 处相遇，如果g 、v 0为已知量，则（ ） A ．从自由下落到相遇，经过的时间为0
2v t g
= B ．甲物体落到地面时，乙物体仍在上升
C ．相遇时，甲乙两物体的速度大小相等，均为
2
v D ．乙上升的最大高度就是H ，且2
02v H g
=，而甲物体落地时的速度大小是v 0
【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．两者相遇时，甲的位移为
14H ，乙的位移为3
4
H 。

相遇时，甲乙的位移之和为H ，即 22011
22
gt v t gt H +-= 甲的位移
211
42
H gt = 乙的位移
203142
H v t gt =- 所以
202v H g
=，02v t g =
故A 正确；
B ．乙物体上升到最高点时间
01v t g
=
物体甲的位移
22200111
()222v v h gt g H g g
==⨯==
甲距地面的高度为0，即甲物体落到地面时，乙物体上升到了最高点，故B 错误； C ．由A 可知，两者相遇时的运动时间
2v t g =
甲的速度
2v v gt ==
甲 乙的速度
02
v v v gt =-=
乙 故C 正确；
D ．乙做竖直上抛运动，上升的最大高度
202v h H g
==
甲做自由落体运动，由速度位移公式可知落地速度
0v v ===
故D 正确。

故选ACD 。

13．由于公路维修只允许单车道通行。

t =0时，甲车在前，乙车在后，相距x 0=100m ，速度均为v 0=30m/s ，从此时开始两车按图所示规律运动，则下述说法正确的是（ ）
A ．两车最近距离为10m
B ．两车最近距离为100m
C ．两车一定不会相遇
D ．两车一定会相遇 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
在0~3s 时间内，甲车一直减速，乙车匀速运动，两车距离一直减小，在3s ~9s 时间内，甲车从静止开始加速，乙车开始减速，当两车速度相等时，距离最近，从3s 开始，甲车的加速度为5m/s 2，再经t 时间，两车速度相等
0a t v a t =-甲乙
整理得
=3s t
因此在6s 时两车距离最近，由甲车图象可知
67.5m x =甲
设前3s 为t 0，乙车的位移
20001
157.5m 2
x v t v t a t =+-=乙乙
此时两车间距离
010m x x x x ∆=+-=甲乙
因此两车最近距离为10m ，不会相遇，AC 正确，BD 错误。

故选AC 。

14．在某次军事演习中，空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时，打开降落伞，最终安全到达地面，空降兵从跳离飞机到安全到达地面的过程中在竖直方向的v -t 图像如如所示，则以下判断正确的是
A ．空降兵在
0到t 1时间内做自由落体运动
B ．空降兵在t 1到t 2时间内的加速度方向竖直向上，大小在逐渐减小
C ．空降兵在0到t 1时间内的平均速度是
12v 2 D ．空降兵在t 1到t 2时间内的平均速度小于1
2
(v 1+v 2) 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A.在0到t 1时间内图线的斜率在减小，加速度在减小，所以空降兵不是做自由落体运动，选项A 错误；
B.在t 1到t 2时间内的速度为正在减小，所以空降兵做竖直向下的减速运动，因此加速度方向竖直向上，又因为图线的斜率在减小，所以加速度在减小，选项B 正确；
C. 从图像可知空降兵在0到t 1时间内的位移大于从速度为0做匀变速运动到v 2的位移，所以平均速度大于
1
2
v 2，选项C 错误； D. 空降兵在t 1到t 2时间内的的位移小于从速度为v 2做匀变速运动到v 1的位移，所以平均速度小于
1
2
(v 1+v 2)，选项D 正确。

故选BD 。

15．一辆客车以加速度a 1由静止驶出车站并沿着平直的公路加速行驶，司机突然发现在车后方有一名乘客还没有上车，司机紧接着刹车，做匀减速的加速度大小为a 2，停车时客车共行驶距离为s ，则（ ）
A ．加速行驶的距离为2
12
a s a a ＋ B 122()s a a ＋ C 1
2122()
sa a a a ＋
D 1212
2()
s a a a a ＋【答案】AD 【解析】 【详解】
B ．设加速结束时的速度为v ，则
22
12
22v v s a a +=
解得
v =
选项B 错误； A ．加速的距离：
2
11212
2a v x a s a a ==＋
选项A 正确； C ．加速时间为
11
v t a =
=选项C 错误； D ．减速的时间：
22
v t a =
=则客车运动的总时间为
21t t t =+=
选项D 正确；。