《2022-2023版高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 2.3 勻變速直線運動的位移與時間的關系習題 新人教版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2022-2023版高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 2.3 勻變速直線運動的位移與時間的關系習題 新人教版必修1(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022-2023版高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 2.3 勻變速直線運動的位移與時間的關系習題 新人教版必修1
1(多選)關于勻加速直線運動,下列說法正確的是( )
A.位移與時間的二次方成正比
B.位移總是隨時間增加而增加
C.加速度、速度、位移三者方向一致
D.加速度、速度、位移的方向并不是都相同
解析:物體做加速運動,則速度的方向和加速度的方向相同,并且做單方向的直線運動,因此相對出發(fā)點來說,位移的方向與初速度的方向一致,選項C正確,選項D錯誤。由位移公式x=v0t,當初速度不等于零時,位移與時間的二次方不成正比,只有初速度為零時才成正比,因此選項B正確,選項A錯
2、誤。
答案:BC
2(多選)如圖所示的四個圖象中,能表示質點做往返運動回到出發(fā)點的是( )
答案:BC
3(多選)一輛汽車在平直公路上運動,汽車在0~25 s內的速度隨時間變化的圖象如圖所示,由圖象可知( )
A.汽車在10~15 s內處于靜止狀態(tài)
B.汽車在15 s前后運動方向發(fā)生改變
C.汽車在0~10 s內的加速度大于15~25 s內的加速度
D.汽車在0~25 s內的位移為350 m
解析:汽車在10~15 s內速度為20 m/s,處于勻速直線運動狀態(tài),選項A錯誤;汽車在0~25 s內速度始終為正,方向不發(fā)生改變,選項B錯誤;汽車在0~10 s內的加速度m
3、/s2=2 m/s2,在15~25 s內的加速度m/s2=-1 m/s2,故選項C正確;汽車在0~25 s內的位移為v-t圖線與t軸所圍面積,可求得為350 m,選項D正確。
答案:CD
4(多選)A、B兩個物體從同一地點同時出發(fā),沿同一方向做勻變速直線運動,若初速度不同,加速度相同,則在運動過程中( )
A.A、B的速度之差保持不變
B.A、B的速度之差與時間成正比
C.A、B的位移之差與時間成正比
D.A、B的位移之差與時間的二次方成正比
解析:由v=v0+at得,Δv=v0A-v0B,故A、B的速度之差保持不變,選項A正確;由x=v0tΔx=(v0A-v0B)t,可見,A
4、、B的位移之差與時間成正比,選項C正確。
答案:AC
5汽車剎車后做勻減速直線運動,經(jīng)過3 s停止運動,那么汽車在先后連續(xù)相等的三個1 s內通過的位移之比x1∶x2∶x3為( )
A.1∶2∶3 B.5∶3∶1
C.1∶4∶9 D.3∶2∶1
解析:剎車過程的逆過程是初速度為零的勻加速直線運動。根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動的特點,該逆過程在三個連續(xù)1 s內的位移之比為1∶3∶5,所以剎車過程在連續(xù)相等的三個1 s內的位移之比為5∶3∶1。
答案:B
6
(多選)某物體的位移—時間圖象如圖所示,則下列敘述正確的是 ( )
A.物體運動的軌跡是拋物線
B.
5、物體運動的時間為8 s
C.物體運動所能達到的最大位移為80 m
D.在t=4 s時刻,物體的瞬時速度為零
答案:BCD
7物體由靜止開始沿直線運動,其加速度隨時間的變化規(guī)律如圖所示,取開始運動時的方向為正方向,則物體運動的v-t圖象中正確的是 ( )
解析:由題圖可知,物體在第1 s內做初速度為零的勻加速直線運動,第2 s內做同一方向的勻減速運動,第2 s末速度為零。從第3 s初開始,物體的運動又重復前2 s的運動,整個過程物體的運動方向沒有發(fā)生變化,因此選項C正確。
答案:C
8汽車以10 m/s的速度在公路上勻速行駛,剎車后以2 m/s2的加速度做勻減速直線運動,
6、求剎車后4 s末的速度和8 s內汽車通過的位移。
解析:汽車從開始剎車到停下來,所用時間
ts=5 s
所以4 s末車未停下,速度為
v=v0+at=(10-2×4)m/s=2 m/s
5 s末車停下,汽車在剎車后的最后3 s將靜止,實際運動時間t=5 s,
因此剎車后汽車通過的位移
x=v0tmm=25 m。
答案:2 m/s 25 m
能力提升
1甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運動,前1 h內的位移—時間圖象如圖所示。下列表述正確的是( )
A.0.2~0.5 h內,甲的加速度比乙的大
B.0.2~0.5 h內,甲的速度比乙的大
C.0.6~0.8 h
7、內,甲的位移比乙的小
D.0.8 h內,甲、乙騎行的路程相等
解析:題圖為位移—時間圖象,傾斜直線表示勻速直線運動,所以0.2~0.5 h內甲、乙均做勻速直線運動,加速度為0,故選項A錯誤;由題圖可得 0.2~0.5 h內,甲的速度vkm/hkm/h,乙的速度vkm/hkm/h,所以甲的速度比乙的大,故選項B正確;由題圖知,在0.6~0.8 h內,甲的位移為x甲=(5-10) km=-5 km,乙的位移為x乙=(5-8) km=-3 km,其中“-”表示位移沿負方向,所以甲的位移比乙的大,故選項C錯誤;由題圖知,0.8 h內,甲騎行的路程s甲=(10+10-5) km=15 km,乙騎行的
8、路程s乙=(8+8-5) km=11 km,所以甲騎行的路程比乙的大,故選項D錯誤。
答案:B
2如圖是物體做直線運動的v-t圖象。由圖可知,該物體 ( )
A.第1 s內和第3 s內的運動方向相反
B.第3 s內和第4 s內的加速度相同
C.第1 s內和第4 s內的位移大小不相等
D.0~2 s和0~4 s內的平均速度大小相等
解析:由題圖可知,物體在第1 s內和第3 s內的運動方向相同,選項A錯誤;由圖線的斜率表示加速度可知,物體在第3 s內和第4 s內加速度相同,選項B正確;第1 s內和第4 s內圖線與坐標軸所包圍的“面積”大小相等,即物體的位移大小相等,選項C錯誤;
9、0~2 s和0~4 s內物體的位移相等,但時間不同,平均速度大小不相等,選項D錯誤。
答案:B
3質點做直線運動的位移x和時間二次方t2的關系圖象如圖所示,則下列關于該質點運動情況的說法正確的是( )
A.加速度大小為1 m/s2
B.任意相鄰1 s內的位移差都為2 m
C.第2 s內的位移是2 m
D.質點第3 s內的平均速度大小為3 m/s
解析:由公式x=v0t,v0=0,a=2 m/s2,選項A錯誤;根據(jù)Δx=aT2可知任意相鄰1 s內的位移差都為2 m,選項B正確;第2 s內的位移x2m=3 m,第3 s內的平均速m/s,因此選項C、D均錯誤。
答案:B
★4
10、(多選)一輛汽車以12 m/s的速度行駛,遇到緊急情況,司機采取制動措施,使汽車做勻減速直線運動,若制動后汽車加速度的值為5 m/s2,則( )
A.經(jīng)3 s汽車的速度為27 m/s
B.經(jīng)3 s汽車的速度為0
C.經(jīng)3 s汽車的位移為13.5 m
D.經(jīng)3 s汽車的位移為14.4 m
解析:汽車從制動到停止所用的時間ts=2.4 s,因此經(jīng)3 s汽車的速度為0,選項B正確;經(jīng)3 s汽車的位移等于剎車后2.4 s內的位移,則x=v0tmm=14.4 m,選項D正確。
答案:BD
★5如圖所示,在水平面上有一個質量為m的小物塊,從某點給它一個初速度沿水平面做勻減速直線運動,途中經(jīng)
11、過A、B、C三點,到達O點的速度為零。A、B、C三點到O點的距離分別為x1、x2、x3,物塊從A點、B點、C點運動到O點所用時間分別為t1、t2、t3。下列結論正確的是( )
A
C
解析:由A、B錯誤;小物塊的運動可視為逆向的由靜止開始的勻加速直線運動,故位移x,所C正確,D錯誤。
答案:C
6一輛汽車正沿平直公路以36 km/h的速度勻速行駛,發(fā)現(xiàn)前方有一障礙物,就以大小為4 m/s2的加速度緊急剎車,試求汽車剎車后3 s末的速度和剎車后汽車滑行的距離。
解析:汽車剎車后做勻減速滑行,其初速度v0=36 km/h=10 m/s,v=0,加速度a=-4 m/s2,設剎車滑行
12、時間t后停止,滑行距離為x。
由速度公式v=v0+at得滑行時間
ts=2.5 s
即剎車后滑行2.5 s停止運動,所以3 s末的速度為零。
由位移公式得滑行距離為
x=v0tmm=12.5 m。
答案:0 12.5 m
★7一輛汽車在平直公路上做勻變速直線運動,公路邊每隔15 m有一棵樹,如圖所示,汽車通過A、B兩相鄰的樹用了3 s,通過B、C兩相鄰的樹用了2 s,求汽車運動的加速度和通過樹B時的速度。
解析:由題意知xAB=15 m,xAC=30 m,tAB=3 s,tAC=5 s,設汽車經(jīng)過樹A時的速度為vA,加速度為a。由x=v0tAB段運動有xAB=vAtAB
同理,對AC段運動有xAC=vAtAC
代入數(shù)據(jù)解得vA=3.5 m/s,a=1 m/s2
再由v=v0+at
得vB=3.5 m/s+1×3 m/s=6.5 m/s
答案:1 m/s2 6.5 m/s