山东省诸城第一中学第二章 匀变速直线运动单元试卷(word版含答案)

一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优（难）
1．甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距x =6m ，从此刻开始计时，乙做匀减速运动，两车运动的v -t 图象如图所示。

则在0~12s 内关于两车位置关系的判断，下列说法正确的是（ ）
A ．t =4s 时两车相遇
B ．t =4s 时两车间的距离为4m
C ．0~12s 内两车有两次相遇
D ．0~12s 内两车有三次相遇 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．题中图像与时间轴围成的面积可表示位移，0~4s ，甲车的位移为48m ，乙车的位移为40m ，因在t ＝0时，甲车在乙车后面6m ，故当t =4s 时，甲车会在前，乙车会在后，且相距2m ，所以t =4s 前两车第一次相遇，t =4s 时两车间的距离为2m ，故AB 错误； CD ．0~6s ，甲的位移为60m ，乙的位移为54m ，两车第二次相遇，6s 后，由于乙的速度大于甲的速度，乙又跑在前面，8s 后，甲车的速度大于乙的速度，两车还会有第三次相遇，当t =12s 时，甲的位移为84m ，乙的位移为72m ，甲在乙的前面，所以第三次相遇发生在t =12s 之前，所以在0~12s 内两车有三次相遇，故C 错误，D 正确。

故选D 。

2．假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动，已知某列车长为L 通过一铁路桥时的加速度大小为a ，列车全身通过桥头的时间为t 1，列车全身通过桥尾的时间为t 2，则列车车头通过铁路桥所需的时间为 （ ）
A ．1212
·t t L a t t +
B ．122112·2t t t t L a t t +--
C ．212112·2t t t t L a t t ---
D ．212112·2
t t t t L a t t --+ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t 0，从列车车头到达桥头时开始计时，列车全身通过桥头时的平均速度等于
1
2
t 时刻的瞬时速度v 1，可得：
11
L v t =
列车全身通过桥尾时的平均速度等于2
02t t +
时刻的瞬时速度v 2，则 22
L v t =
由匀变速直线运动的速度公式可得：
2121022t t v v a t ⎛
⎫=-+- ⎪⎝
⎭
联立解得：
21210122
t t t t L t a t t --=
⋅- A. 12
12
·t t L a t t +，与计算不符，故A 错误. B. 1221
12·2
t t t t L a t t +--，与计算不符，故B 错误.
C. 2121
12·
2
t t t t L a t t ---，与计算相符，故C 正确.
D. 2121
12·
2
t t t t L a t t --+，与计算不符，故D 错误.
3．“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险，若司机也属于低头一族，出事概率则会剧增。

若高速公路（可视为平直公路）同一车道上两小车的车速均为108km/h ，车距为105m ，前车由于车辆问题而紧急刹车，而后方车辆的司机由于低头看手机，4s 后抬头才看到前车刹车，经过0.4s 的应时间后也紧急刹车，假设两车刹车时的加速度大小均为6m/s 2，则下列说法正确的是（ ）
A ．两车不会相撞，两车间的最小距离为12m
B ．两车会相撞，相撞时前车车速为6m/s
C ．两车会相撞，相撞时后车车速为18m/s
D ．条件不足，不能判断两车是否相撞 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
两车的初速度0108km/h 30m/s v ==，结合运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移
220130m 75m 226
v x a ==⨯= 则后车从开始到刹车到速度为0的位移
2130(40.4)m 75m=207m>105m+=180m x x ⨯++=
所以两车会相撞，相撞时前车已经停止，距后车减速到速度为0的位置相距
207m 180m 27m x ∆=-=
根据减速到速度为零的运动可以视为初速度为零的加速运动处理，则相撞时后车的速度
2
2v a x ∆
解得
18m/s v =
故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

4．甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t =0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v －t 图中（如图），直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是
A ．在0~10秒内两车逐渐靠近
B ．在10~20秒内两车逐渐远离
C ．在5~15秒内两车的位移相等
D ．在t =10秒时两车在公路上相遇 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．在0－10 s 内，乙车的速度一直比甲车大，两车应逐渐远离，则A 错误；
B ．在10－20 s 内，甲车的速度一直比乙车大，两车逐渐靠近，则B 错误；
C ．在5－15 s 内，两图象与坐标轴的面积相等，则两车的位移相等，则C 正确；
D ．在t ＝10 s 时两车速度相等，相距最远，则D 错误．
5．a b 、两车在平直的公路上沿同一方向行驶，两车运动的v t -图象如图所示。

在0t =时刻，b 车在a 车前方0S 处，在10~t 时间内，b 车的位移为s ，则（ ）
A ．若a b 、在1t 时刻相遇，则03s s =
B ．若a b 、在12t 时刻相遇，则032
s s = C ．若a b 、在1
3t 时刻相遇，则下次相遇时刻为143
t D ．若a b 、在1
4t 时刻相遇，则下次相遇时a 车速度为13
v 【答案】B 【解析】 【详解】
A ．根据题述，在0t =时刻，b 车在a 车前方0S 处，在10~t 时间内，b 车的位移为s ，若a b 、在1t 时刻相遇，根据v t -图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有
03s s s +=
解得02s s =，故A 错误； B ．若a b 、在
1
2
t 时刻相遇，根据v t -图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有 0744
s s s +
= 解得032
s
s =
，故B 正确； C ．若a b 、在1
3t 时刻相遇，则下次相遇的时刻为关于1t t =对称的153t 时刻，故C 错误； D ．若a b 、在
1
4t 时刻相遇，则下次相遇时刻为174
t ，下次相遇时a 车速度 111
117244
a v t v v v t =-
⋅= 故D 错误。

故选B 。

6．近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率
越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。

图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像，取t =0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A ．“加速度的变化率”的单位是m/s 2
B ．当a t -图像是一条横线时，运动是匀速直线运动
C ．若加速度与速度同方向，如图所示的a t -图像，表示的是物体在做减速运动
D ．若加速度与速度同方向，如图所示的a t -图像，已知物体在t =0时速度为5m/s ，则2s 末的速度大小为8m/s 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．加速度的变化率为ΔΔa
t
，a 的单位是m/s 2，所以“加速度的变化率”的单位应该是m/s 3，A 错误；
B ．当a t -图像是一条横线时，加速度不变，物体做匀加速直线运动，B 错误；
C ．若加速度与速度同方向，如图所示的a t -图像，物体在做加速度减小的加速运动，C 错误；
D ．由ΔΔv a t =，知在a t -图像中，图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量
Δv ，可得在2秒内，汽车的速度增加量为
32
Δm/s 3m/s 2
v ⨯=
= 若汽车在t =0时速度为5m/s ，在2秒内汽车的速度增加3m/s ，则汽车在2秒末速度的大小为8m/s ，D 正确。

故选D 。

7．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。

在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。

如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，某同学以下落过程中的某一点为原点，竖直向下为正方向建立坐标轴，并测量各时刻的位置坐标x 1、x 2、x 3、x 4。

为了利用频闪照片证明自由落体运动是匀加速直线运动，以下几种方案合理的是（ ）
A ．看各位置坐标x 1、x 2、x 3、x 4是否成等差数列
B ．看各相邻位置坐标差（x 1-0）、（x 2-x 1）、（x 3-x 2）、（x 4-x 3）是否成等差数列
C ．作x -t 图，看图线是否为一条直线
D ．作x -t 2图，看图线是否为一条直线 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.由自由落体运动可知
212
x gt =
因此各位置坐标x 1、x 2、x 3、x 4不成等差数列，故选项A 错误； B.根据逐差法公式
2x aT ∆=
可知，邻位置坐标差（x 1-0）、（x 2-x 1）、（x 3-x 2）、（x 4-x 3）成等差数列，故选项B 正确；
C.在x -t 图中，匀变速运动的图像为二次函数图像，因此选项C 错误；
D.在x -t 2图中，存在水平直线，这表示静止，而不表示匀变速运动，故选项D 错误。

故选B 。

8．两质点A 、B 同时、同地、同向出发，做直线运动。

v t -图像如图所示。

直线A 与四分之一椭圆B 分别表示A 、B 的运动情况，图中横、纵截距分别为椭圆的半长轴与半短轴（椭圆面积公式为S ab π=，a 为半长轴，b 为半短轴）。

则下面说法正确的是（ ）
A ．当2s t =时，a b 1.5m/s v v ==
B ．当a 3m/s v =，两者间距最小
C ．A 的加速度为23
m/s D ．当B 的速度减小为零之后，A 才追上B
【答案】C 【解析】 【详解】
AB ．两质点A 、B 从同一地点出发，椭圆轨迹方程为
22
221x y a b
+= 由题图可知4a =、2b =，当
2s t x ==
带入方程解得
3m/s v y ==
在本题的追及、相遇问题中，初始时刻B 的速度大于A 的速度，二者距离越来越大，速度相等的瞬间，两者间距最大，AB 错误；
C ．A 做的是初速度为零的匀加速直线运动，经过2s 后速度为3m/s ，即
23
m/s 2
v a t ∆=
=∆ C 正确；
D ．v t -图线和时间轴围成的面积为位移，经过4s ，B 速度减小为零，B 的位移为所围成图形的面积
B 1
24m 2m 4
s ππ=⨯⨯=
A 的位移为
22A 1134m 43m 222
s at =
=⨯⨯= A 的位移大于B 的位移，说明在B 停下来之前，A 已经追上了B ，D 错误。

故选C 。

9．一物块在水平面上由静止开始运动．物体运动的速度v 随时间t 变化的关系如图8所示．由图象可知：
A ．在0~2s 内与4s~6s 内，物体的加速度方向相同
B ．在0~2s 内与4s~6s 内，物体的速度方向相同
C ．在0~2s 内与4s~6s 内，物体的平均速度相同
D ．在4s~6s 内，物体距离出发点越来越近 【答案】B 【解析】
试题分析：速度与时间的图像中，0~2s 内加速运动，而在4s~6s 内，物体做减速运动，故二者的加速度方向相反，选项A 错误；由图像可知，在0~2s 内与4s~6s 内，物体的速度都是正值，方向相同，选项B 正确；在0~2s 内的面积与4s~6s 内的面积不相等，故位移不相等，而时间相等，故物体的平均速度不相同，选项C 错误；在4s~6s 内，位移是正值，故物体距离出发点越来越远，选项D 错误． 考点：速度与时间图像．
10．一质点由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a 1，经时间t 后做匀减速直线运动，加速度大小为a 2，若再经过时间kt 恰能回到出发点。

则a 1:a 2为
A ．21
k k +
B ．2
21k k +
C ．2
1
k k +
D ．
21
k
k + 【答案】B 【解析】 【详解】
根据匀变速直线运动的位移时间关系可知，质点的总位移为0，列式可得
2
211211
02
2
a t a t kt
a kt ，2
1
2
21
a k a k 故选B
11．一物体在水平地面上做匀减速直线运动直至停下，若已知物体在第1秒内位移为8.0m ，在第3秒内位移为0.5m ．则下列说法正确的是（ ） A ．物体的加速度大小一定为4m/s 2 B ．物体的加速度大小可能为3.75m/s 2 C ．物体在第0.5秒末速度一定为8.0m/s D ．物体在第2.5秒末速度一定为0.5m/s 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
假设物体在第3s 末时未停下，根据匀变速直线运动规律可知，某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，故0.5末的瞬时速度
18
m/s 8m /s 1
v ==
2.5s 末的瞬时速度
20.5
m/s 0.5m /s 1
v =
=
根据加速度定义式可得加速度大小为
23.75m /s a =
则物体从0.5s 末开始到停下来所用时间为
32s 15
t =
即物体整个减速运动过程持续时间为
32
0.5s s 3s 15
+
< 故假设不成立，2v 并非2.5s 末的瞬时速度，物体在3s 末之前就已停下来了。

设物体运动2s 后再运动0t 时间停下，则
()101.5v a t =+
从2s 末到物体停下来的这段时间内，即t 时间内物体运动的位移
201
0.5m 2
x at ==
解得
00.5s t =，24m /s a =
故物体在2.5s 末停止运动，选项AC 正确，BD 错误。

故选AC 。

12．一质量为m 的滑块在粗糙水平面上匀减速滑行，已知滑块在最开始2 s 内的位移是最后2 s 内的位移的两倍，且已知滑块第1 s 内的位移为2.5 m ，由此可求得（ ） A ．滑块的加速度为5 m/s 2 B ．滑块的初速度为5 m/s C ．滑块运动的总时间为3 s D ．滑动运动的总位移为4.5 m 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】 方法一：
AB ．滑块做匀减速直线运动减速至0，逆过程为初速度为0的匀加速直线运动，设滑块的加速度大小为a ，初速度为v 0，则最后2s 、最开始2s 和第1s 滑块分别运行的位移为：
221
22
x at a ==最后
200221
2222
x v t at v a x =-=-=最后开始
20011
'' 2.5m 22
x v t at v a =-=-=1开始
联立可解得
21m/s a =，03m/s v =
故AB 错误；
CD ．则滑块运行的总时间和总位移分别为
=
3s v t a =总，0= 4.5m 2
v t x =总总 故CD 正确。

故选CD 。

方法二：
CD ．滑块做匀减速直线运动减速至0，逆过程为初速度为0的匀加速直线运动，初速度为0的匀加速直线运动中，从速度为0开始，连续相等时间的位移比为奇数之比，即
123:::...1:3:5:...x x x =
根据题意，滑块在最开始2 s 内的位移是最后2 s 内的位移的两倍，即满足
23
12
2x x x x +=+ 所以滑块减速的时间为
3s t =
滑块第1s 内的位移为2.5m ，根据上述比例关系求解总位移
2.5m 1.5m 0.5m=4.5m x =++
CD 正确；
A ．滑块匀减速至0，逆过程为初速度为0的匀加速直线运动
212
x at =
解得
22
22
22 4.5m/s 1m/s 3x a t ⨯=
== A 错误； B ．初速度为
013m/s 3m/s v at ==⨯=
B 错误。

故选CD 。

13．如图所示，t =0时，质量为0.5kg 的物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面（经过B 点前后速度大小不变），最后停在C 点。

每隔2s 物体的瞬时速度记录在下表中，重力加速度g 取10m/s 2，下列说法正确的是（ ）
t /s 0 2 4 6
v /（m ⋅s -1） 0 8 12 8
A ．物体运动过程中的最大速度为12m/s
B ．t =3s 的时刻物体恰好经过B 点
C ．t =10s 的时刻物体恰好停在C 点
D ．A 、B 间的距离小于B 、C 间的距离
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．根据图表中的数据，可以求出物体下滑的加速度 214m/s a =
在水平面上的加速度
222m/s a =-
根据运动学公式
1122812a t a t +-=
122t t +=
解得
14s 3t =
知经过10s 3
到达B 点，到达B 点时的速度 140m/s 3
v a t == 如果第4s 还在斜面上的话，速度应为16m/s ，从而判断出第4s 已过B 点。

是在2s 到4s 之间经过B 点。

所以最大速度不是12m/s ，选项AB 错误；
C ．第6s 末的速度是8m/s ，到停下来还需的时间
08s 4s 2
t -'==- 所以到C 点的时间为10s 。

选项C 正确；
D ．根据2202v v ax -=可求出
AB 段的长度为2009m ，BC 段长度为4009m 。

则A 、B 间的距离小于B 、C 间的距离，选项D 正确。

故选CD 。

14．如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a 、b 、c 、d 到达最高点e .已知ab ＝bd ＝6 m ，bc ＝1 m ，小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2 s ，设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v c ，则( )
A ．v b 8m/s
B ．v c ＝3 m/s
C ．s de ＝3 m
D ．从d 到e 所用时间为4 s
【答案】BD 【解析】
【详解】
B ．物体在a 点时的速度大小为v 0，加速度为a ，则从a 到c 有：
201112
ac x v t at =+ 即：
017242
v a =⨯+⨯⨯ 0722v a =+
物体从a 到d 有：
202212
ad x v t at =+ 即：
01124162
v a =⨯+⨯ 3=v 0+2a
故：
21m/s 2
a =- 故：
v 0=4m/s
根据速度公式v t =v 0+at 可得：
1423m/s 2
c v =-⨯=
故B 正确。

A ．从a 到b 有：
v b 2-v a 2=2ax ab
解得：
b v =
故A 错误。

C ．根据速度公式v t =v 0+at 可得：
021442m/s 2
d v v at =+=-⨯= 则从d 到
e 有：
-v d 2=2ax de
则：
244m 1222
d d
e v x a ===⨯ 故C 错误。

D ．v t =v 0+at 可得从d 到e 的时间为：
24s 12
d d
e v t a =
== 故D 正确。

15．物体以速度v 匀速通过直线上的A 、B 两点间需时为t ，现在物体由A 点静止出发，匀加速(加速度大小为a 1)至某一最大速度v m 后立即做匀减速运动(加速度大小为a 2)至B 点停下，历时仍为t ，则物体的
A ．v m 可能为2v ，与a 1、a 2的大小有关
B ．v m 只能为2v ，无论a 1、a 2为何值
C ．a 1、a 2必须满足
1212a a a a + =2v t
D ．a 1、a 2值必须是一定的 【答案】BC
【解析】 由于物体先做匀加速，后做匀减速，所以通过的路程22112221221111122222
m m m m m s a t v t a t v t v t v t v t vt =
+-=+-==，所以v m =2v 与加速度无关．选项A 错误，B 正确；匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和t =12m m v v a a +，而v m =2v ，代入得1212a a a a + =2v t
，选项C 正确，D 错误；综上本题选BC.。