2020-2021学年物理人教版必修一2.3匀变速直线运动位移与时间的关系同步练习

2020-2021学年物理人教版必修一2.3匀变速直线运动位移与
时间的关系同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过路标P，以后甲一直作匀速运动，乙先加速后减速，丙先减速后加速，它们经过下一路标Q时的速度又相同，则最先到达Q 处的汽车是()
A．甲车B．乙车C．丙车D．三车同时到达2．在平直轨道上行驶的火车初速度为20m/s，关闭油门后做匀减速直线运动，前进100m 停止，求火车减速过程中加速度的大小为()
A．2m/s2B．4m/s2C．6m/s2D．8m/s2
3．物体由静止开始做匀加速直线运动，第1s末的速度达到4 m/s，第2s内物体的位移是（）
A．2 m B．4 m C．6 m D．8 m
4．如图所示，通过空间任意一点A可作无限多个斜面，如果将若干个小物体在A点分别从静止沿这些倾角各不相同的光滑斜面同时滑下，那么在某一时刻这些小物体所在位置所构成的面是（）
A．球面B．抛物面
C．水平面D．无法确定
5．右图描述了一位骑自行车者从原点出发后的运动情况，下列说法正确的是（）
A．此人达到最大速度时位于区间Ⅰ
B．此人达到最大速度时位于区间Ⅱ
C．此人距离出发点最远时位于C点
D ．此人一直沿同一方向做直线运动
6．我们在电影或电视中经常可以看到这样的惊险场面：一辆汽车从山顶竖直跌入山谷，为了拍摄重为15000N 的汽车从山崖上坠落的情景，电影导演通常用一辆模型汽车来代替实际汽车.设模型汽车与实际汽车的大小比例为1/25，那么山崖也必须用1/25的比例来代替真实的山崖.设电影每1min 放映的胶片张数是一定的，为了能把模型汽车坠落山崖的情景放映的恰似拍摄实景一样，以达到以假乱真的视觉效果，问：在实际拍摄的过程中，电影摄影机每1s 拍摄的胶片数应该是实景拍摄的几倍( ) A ．25
B ．5
C ．
1
5
D ．10
7．一质点从某时刻开始做匀减速直线运动，经2.5s 速度减小到零，则该质点开始减速后的第1秒内和第2秒内通过的位移之比为（ ） A ．2：1 B ．7：5 C ．3：1 D ．5：3
8．在交通事故分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹，在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m ，假设汽车刹车时的加速度大小为27m/s ，则汽车开始刹车时的速度为（ ）
A ．7m/s
B ．10m/s
C ．20m/s
D ．14m/s
二、多选题
9．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
10．如图所示，处于平直轨道上的A 、B 两物体相距s ，同时同向开始运动，A 以初速度1v 、加速度1a 做匀加速运动，B 由静止开始以加速度2a 做匀加速运动，下列情况可能发生的是(假设A 能从B 旁边通过且互不影响)( )
A ．12a a =，能相遇一次
B ．12a a >，能相遇两次
C ．12a a <，可能相遇一次
D ．12a a <，可能相遇两次
11．一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，经时间t ，速度达到v ，立即刹车做匀减速直线运动，又经2t 停止，则汽车在加速阶段与减速阶段 （ ） A ．速度变化量的大小相等 B ．加速度的方向相同 C ．加速度的大小相等
D ．加速阶段速度变化快
12．在上海举行的汽车展销会上，一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，表中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( )
A ．汽车运动的加速度为22/m s
B ．汽车前6s 内的位移为54m
C ．汽车第8s 末的速度为24/m s
D ．汽车运动第7s 内的位移为16m
13．甲物体以速度0v 做匀速直线运动，当它运动到某一位置时，该处有另一物体乙开始做初速为0的匀加速直线运动去追甲，由上述条件( ) A ．可求乙追上甲时乙的速度 B ．不能求乙追上甲时乙走的位移
C ．可求乙从开始起动到追上甲时所用的时间
D ．可求乙的加速度
三、解答题
14．一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m汽车开始加速时的速度是多少？
15．质点做匀减速直线运动，在第1s内位移为6m，停止运动前的最后1s内位移为2m，求：
（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.
（2）整个减速过程共用的时间.
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
由于三辆汽车通过的位移相等，速度图线与坐标轴所围“面积”相等，根据速度图象可以看出，乙车所用时间短，乙车先通过下一个路标．
A．甲车，与结论不相符，选项A错误；
B．乙车，与结论相符，选项B正确；
C．丙车，与结论不相符，选项C错误；
D．三车同时到达，与结论不相符，选项D错误；
故选B．
2．A
【解析】
【详解】
由题知初速度v0=20m/s，位移x=100m，末速度v=0，根据匀变速直线运动速度位移公式得：
v2-v02=2ax，解得减速过程中的加速度为：a=
22
2
v v
x
-
=
2
020
2100
-
⨯
m/s2=-2.0m/s2，“-”号表示加速
度的方向与运动的方向相反．故A正确，BCD错误．
【点评】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用，该公式不涉及时间，求解不涉及时间问题的运动学题目，比较简捷．
3．C
【详解】
由1v at =可知物体的加速度24m/s a =，所以第2 s 内物体的位移2
116m 2
x v t at =+=． 故C 正确，ABD 错误． 4．A 【详解】
设轨道与竖直方向的夹角为θ，根据牛顿第二定律，物体的加速度
cos cos mg a g m
θ
θ=
= 所有小物体在相等时间内的位移
2211
cos 22
x at g t θ=
=⋅ 由图可知，
2
12
gt 为直径的长度，通过几何关系知，某一时刻这些小物体所在位置构成的面是球面． 故A 正确．
点晴：本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式的运用，结合牛顿第二定律和位移时间公式求出经过相同时间内各个物体的位移，通过几何关系确定这些物体所在位置构成的面的形状． 5．B 【解析】
试题分析：位移-时间图象中，直线的斜率表示速度，可见此人最大速度应在II 区，选项A 错误、B 正确．位移-时间图象只能描述直线运动的位置变化，此人距离出发点最远时位于B 点，选项C 错误．此人从B 点开始反向做匀速直线运动，选项D 错误． 考点：本题考查位移-时间图象问题． 6．B 【解析】 【详解】
可将汽车和模型汽车坠落山崖的运动都看作是自由落体运动．即模型汽车坠落和实际汽车坠落的加速度相同，根据2
12
h gt =
；得汽车实际运动的时间为
t 实=
由25
h
h =
模 ；解得
t =
=
模 所以
15
t t =模实
为了使模型汽车的坠落效果逼真，拍摄模型下落的胶片张数应与拍摄实际汽车下落的胶片张数相同，故拍摄模型时每1s 拍摄的胶片张数是实景拍摄每1s 拍摄胶片张数的5倍． A ．25，与结论不相符，选项A 错误； B ．5，与结论相符，选项B 正确； C ．
1
5
，与结论不相符，选项C 错误； D ．10，与结论不相符，选项D 错误； 故选B . 【点睛】
该题主要考查了自由落体运动位移与时间的关系．为了使模型汽车的坠落效果逼真，拍摄模型下落的胶片张数应与拍摄实际汽车下落的胶片张数相同． 7．A 【详解】
质点的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，把时间分为5段，初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的位移之比：1：3：5：7：9，则质点开始减速后的第1秒内和第2秒内通过的位移之比：s 1：s 2=（7+9）：（5+3）=2：1，故A 正确，BCD 错误． 8．D 【详解】 刹车过程中满足
v 2=2as
代入数据解得
14m/s v ===
故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

9．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 =
12
m 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.
10．ACD 【解析】 【详解】
A 、甲从乙的旁边通过说明相遇时甲的速度大于乙的速度，若12a a =，则以后甲的速度将都大于乙的速度，故不会再次相遇，即只能相遇一次，故A 正确；
B 、若12a a ＞，则甲经过乙的旁边以后，甲的速度增加更快，故甲将一直在乙的前面，即只能相遇一次，故B 错误；
D 、若12a a ＜，则此后某一时刻乙的速度一定会大于甲的速度，故乙将会追上甲，甲乙将再次相遇，故能相遇两次，故CD 正确． 11．AD 【解析】
试题分析：A 、匀加速运动速度从0增大到v ，匀减速运动速度从v 减小到零，可知速度变化量的大小相等．故A 正确．根据加速度的定义式知，匀加速直线运动的加速度v
a t
∆=∆，匀减速直线运动的加速度2v
a t
-=
，可知加速度的方向相反，加速阶段的加速度大，速度变化快．故D 正确，BC 错误．故选AD ． 考点：加速度
【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式，抓住速度变化量相同，根据速度时间公式比较加速度的大小，从而比较速度变化的快慢；能灵活运用，注意公式的
矢量性． 12．BC 【详解】
由表格中的数据知，汽车运动的加速度223
/3/1
v a m s m s t ===，故A 错误．汽车在前6s 内的位移26611
3365422
x at m m =
=⨯⨯=，故B 正确．汽车在第8s 末的速度838/24/v at m s m s ==⨯=，故C 正确．汽车在第7s 内的位移
()2276111
'3493619.5222
x at at m m =
-=⨯⨯-=，故D 错误．故选BC ． 13．AB 【解析】 【详解】
甲乙两物体的速度时间图线如图，
乙追上甲时位移相等，从图象上看出，此时的速度为02v ；从图象可以看出无法求出追及的时间，以及乙的加速度和甲、乙的位移，故AB 正确，CD 错误．故选AB ． 【点睛】
本题从速度时间图线入手解决比较简单直观，速度时间图线的斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴所围成的面积表示位移． 14．驶过了180m 汽车开始加速时的速度是9m/s 【解析】
由匀变速直线运动的位移公式得：x=v 0t+
12
at 2
，则：011801112/9/2122
x v at m s m s t =
-=-⨯⨯= 15．（1）8m （2）2s 【详解】
（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a ，初速度为0v 由于质点停止运动前的最后1s 内位移为2m ，则：2
2212
x at =
所以22222222
4/1
x a m s t ⨯=
== 质点在第1秒内有位移为6m ，21011
()2
x v t a t =+
- 所以22
1101226418/221
x at v m s t +⨯+⨯=
==⨯ 在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：
2
2088224
v x m a ===⨯
（2）对整个过程逆向考虑
2
12x at =
，所以2t s ===。