2019_2020學(xué)年高中物理第二章3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系練習(xí)（含解析）新人教版必修1.docx

3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系基礎(chǔ)鞏固1(多選)關(guān)于勻加速直線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.位移與時(shí)間的二次方成正比B.位移總是隨時(shí)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(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng),因此相對(duì)出發(fā)點(diǎn)來(lái)說(shuō),位移的方向與初速度的方向一致,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。由位移公式x=v0t+12at2可知,當(dāng)初速度不等于零時(shí),位移與時(shí)間的二次方不成正比,只有初速度為零時(shí)才成正比,因此選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。答案:BC2(多選)如圖所示的四個(gè)圖像中,能表示質(zhì)點(diǎn)做往返運(yùn)動(dòng)回到出發(fā)點(diǎn)的是()答案:BC3(多選)一輛汽車在平直公路上運(yùn)動(dòng),汽車在025 s內(nèi)的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,由圖像可知()A.汽車在1015 s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)B.汽車在15 s前后運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變C.汽車在010 s內(nèi)的加速度大于1525 s內(nèi)的加速度D.汽車在025 s內(nèi)的位移為350 m解析:汽車在1015s內(nèi)速度為20m/s,處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;汽車在025s內(nèi)速度始終為正,方向不發(fā)生改變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;汽車在010s內(nèi)的加速度為20-010m/s2=2m/s2,在1525s內(nèi)的加速度為10-2025-15m/s2=-1m/s2,故選項(xiàng)C正確;汽車在025s內(nèi)的位移為v-t圖線與t軸所圍面積,可求得為350m,選項(xiàng)D正確。答案:CD4(多選)A、B兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā),沿同一方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng),若初速度不同,加速度相同,則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A.A、B的速度之差保持不變B.A、B的速度之差與時(shí)間成正比C.A、B的位移之差與時(shí)間成正比D.A、B的位移之差與時(shí)間的二次方成正比解析:由v=v0+at得,v=v0A-v0B,故A、B的速度之差保持不變,選項(xiàng)A正確;由x=v0t+12at2得x=(v0A-v0B)t,可見(jiàn),A、B的位移之差與時(shí)間成正比,選項(xiàng)C正確。答案:AC5汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)3 s停止運(yùn)動(dòng),那么汽車在先后連續(xù)相等的三個(gè)1 s內(nèi)通過(guò)的位移之比x1x2x3為()A.123B.531C.149D.321解析:剎車過(guò)程的逆過(guò)程是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),該逆過(guò)程在三個(gè)連續(xù)1s內(nèi)的位移之比為135,所以剎車過(guò)程在連續(xù)相等的三個(gè)1s內(nèi)的位移之比為531。答案:B6(多選)某物體的位移時(shí)間圖像如圖所示,則下列敘述正確的是 ()A.物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線B.物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為8 sC.物體運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大位移為80 mD.在t=4 s時(shí)刻,物體的瞬時(shí)速度為零答案:BCD7物體由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng),其加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示,取開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向?yàn)檎较?則物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像中正確的是 ()解析:由題圖可知,物體在第1s內(nèi)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),第2s內(nèi)做同一方向的勻減速運(yùn)動(dòng),第2s末速度為零。從第3s初開(kāi)始,物體的運(yùn)動(dòng)又重復(fù)前2s的運(yùn)動(dòng),整個(gè)過(guò)程物體的運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有發(fā)生變化,因此選項(xiàng)C正確。答案:C8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(yùn)動(dòng),求剎車后4 s末的速度和8 s內(nèi)汽車通過(guò)的位移。解析:汽車從開(kāi)始剎車到停下來(lái),所用時(shí)間t=va=0-10-2s=5s所以4s末車未停下,速度為v=v0+at=(10-24)m/s=2m/s5s末車停下,汽車在剎車后的最后3s將靜止,實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=5s,因此剎車后8s內(nèi)汽車通過(guò)的位移x=v0t+12at2=105m+12(-2)25m=25m。答案:2 m/s25 m能力提升1甲、乙兩人同時(shí)同地出發(fā)騎自行車做直線運(yùn)動(dòng),前1 h內(nèi)的位移時(shí)間圖像如圖所示。下列表述正確的是()A.0.20.5 h內(nèi),甲的加速度比乙的大B.0.20.5 h內(nèi),甲的速度比乙的大C.0.60.8 h內(nèi),甲的位移比乙的小D.0.8 h內(nèi),甲、乙騎行的路程相等解析:題圖為位移時(shí)間圖像,傾斜直線表示勻速直線運(yùn)動(dòng),所以0.20.5h內(nèi)甲、乙均做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度為0,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由題圖可得 0.20.5h內(nèi),甲的速度v甲=10-30.5-0.2km/h=703km/h,乙的速度v乙=8-30.5-0.2km/h=503km/h,所以甲的速度比乙的大,故選項(xiàng)B正確;由題圖知,在0.60.8h內(nèi),甲的位移為x甲=(5-10)km=-5km,乙的位移為x乙=(5-8)km=-3km,其中“-”表示位移沿負(fù)方向,所以甲的位移比乙的大,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由題圖知,0.8h內(nèi),甲騎行的路程s甲=(10+10-5)km=15km,乙騎行的路程s乙=(8+8-5)km=11km,所以甲騎行的路程比乙的大,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:B2右圖是物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。由圖可知,該物體()A.第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反B.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度相同C.第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小不相等D.02 s和04 s內(nèi)的平均速度大小相等解析:由題圖可知,物體在第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由圖線的斜率表示加速度可知,物體在第3s內(nèi)和第4s內(nèi)加速度相同,選項(xiàng)B正確;第1s內(nèi)和第4s內(nèi)圖線與坐標(biāo)軸所包圍的“面積”大小相等,即物體的位移大小相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;02s和04s內(nèi)物體的位移相等,但時(shí)間不同,平均速度大小不相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:B3質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x和時(shí)間二次方t2的關(guān)系圖像如圖所示,則下列關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法正確的是()A.加速度大小為1 m/s2B.任意相鄰1 s內(nèi)的位移差都為2 mC.第2 s內(nèi)的位移是2 mD.質(zhì)點(diǎn)第3 s內(nèi)的平均速度大小為3 m/s解析:由公式x=v0t+12at2,結(jié)合題圖可得,v0=0,a=2m/s2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)x=aT2可知任意相鄰1s內(nèi)的位移差都為2m,選項(xiàng)B正確;第2s內(nèi)的位移x2=122(22-12)m=3m,第3s內(nèi)的平均速度v=v2.5=5m/s,因此選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤。答案:B4(多選)一輛汽車以12 m/s的速度行駛,遇到緊急情況,司機(jī)采取制動(dòng)措施,使汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),若制動(dòng)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/sB.經(jīng)3 s汽車的速度為0C.經(jīng)3 s汽車的位移為13.5 mD.經(jīng)3 s汽車的位移為14.4 m解析:汽車從制動(dòng)到停止所用的時(shí)間t=v0a=125s=2.4s,因此經(jīng)3s汽車的速度為0,選項(xiàng)B正確;經(jīng)3s汽車的位移等于剎車后2.4s內(nèi)的位移,則x=v0t+12at2=122.4m-1252.42m=14.4m,選項(xiàng)D正確。答案:BD5如圖所示,在水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊,從某點(diǎn)給它一個(gè)初速度沿水平面做勻減速直線運(yùn)動(dòng),途中經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn),到達(dá)O點(diǎn)的速度為零。A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3,物塊從A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所用時(shí)間分別為t1、t2、t3。下列結(jié)論正確的是()A.x1t1=x2t2=x3t3B.x1t1x2t2x3t3C.x1t12=x2t22=x3t32D.x1t12x2t22x2t2x3t3,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;小物塊的運(yùn)動(dòng)可視為逆向的由靜止開(kāi)始的勻加速直線運(yùn)動(dòng),故位移x=12at2,xt2=12a=常數(shù),所以x1t12=x2t22=x3t32,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。答案:C6一輛長(zhǎng)途客車正在以v=20 m/s的速度勻速行駛,突然,司機(jī)看見(jiàn)車的正前方x=45 m處有一只小狗(如圖甲所示),司機(jī)立即采取制動(dòng)措施。從司機(jī)看見(jiàn)小狗到長(zhǎng)途客車開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔t=0.5 s。若從司機(jī)看見(jiàn)小狗開(kāi)始計(jì)時(shí)(t=0),該長(zhǎng)途客車的速度時(shí)間圖像如圖乙所示。(1)求長(zhǎng)途客車在t時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離。(2)求長(zhǎng)途客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)小狗至停止運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離。(3)根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果,判斷小狗是否安全。如果安全,請(qǐng)說(shuō)明你判斷的依據(jù);如果不安全,有哪些方式可以使小狗安全。解析:(1)長(zhǎng)途客車在司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離x1=vt=10m。(2)長(zhǎng)途客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)小狗至停止運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離x2=x1+vt2=50m。(3)因?yàn)閤2x,所以小狗不安全。若要小狗不發(fā)生危險(xiǎn),可以采用如下的一些方式:加大剎車力度增大剎車加速度,使汽車剎車距離減小5m以上。提前鳴笛使小狗沿車的前進(jìn)方向在4.5s內(nèi)跑出5m以上的距離,或小狗沿垂直于車運(yùn)動(dòng)的方向在4.5s內(nèi)跑出的距離超過(guò)車的寬度。答案:見(jiàn)解析7如圖所示,某人在距離墻壁10 m處起跑,向著墻壁沖去,貼上墻之后立即返回出發(fā)點(diǎn)。設(shè)起跑的加速度為4 m/s2,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為4 m/s,達(dá)到最大速度后先勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再減速運(yùn)動(dòng)?？斓竭_(dá)墻壁時(shí)需減速到零,不與墻壁相撞。減速的加速度大小為8 m/s2,返回時(shí)達(dá)到最大速度后不需減速,保持最大速度沖到出發(fā)點(diǎn)。該人總的往返時(shí)間為多少? 解析:加速階段:t1=