人教版必修1 2.4 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 作業(yè) (1).doc

24勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 (10分鐘，10分)1如圖所示，一輛正以8 m/s速度沿直線行駛的汽車，突然以1 m/s2的加速度加速行駛，則汽車行駛了18 m時(shí)的速度為()a8 m/s b12 m/sc10 m/s d14 m/s【答案】c【解析】由v2v2ax，得v m/s10m/s，故選c.2在一次交通事故中，交通警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是30 m，該車輛的剎車加速度是15 m/s2，該路段限速為60 km/h，則該車()a超速b不超速c是否超速無法判斷d行駛速度剛好是60 km/h【答案】a【解析】該車輛的末速度為零，由v2v2ax，可計(jì)算出初速度v0 m/s30 m/s108 km/h，該車嚴(yán)重超速，選項(xiàng)a正確3一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過其軌跡上的a點(diǎn)時(shí)速度為va2 m/s，通過其后的d點(diǎn)的瞬時(shí)速度為vd8 m/s.如把a(bǔ)d段分為三段，abbccd，那么物體經(jīng)過b點(diǎn)和c點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度分別是()a4 m/s,6 m/sb2 m/s,6 m/sc4 m/s,2 m/sd2 m/s,2 m/s【答案】d【解析】由v2v2ax知：vvvvvv2ax，vv2a3x，得vb2m/s，vc2m/s.4子彈在槍筒中的運(yùn)動(dòng)可以看做是勻加速運(yùn)動(dòng)，如果它的加速度是5105 m/s2，子彈射出槍口時(shí)的速度是800 m/s，則這支槍的槍筒有多長？(子彈可視為質(zhì)點(diǎn))【解】子彈在槍筒中的運(yùn)動(dòng)可以看做是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則槍筒的長度是子彈加速的位移x，可得x2ax解得x m0.64 m即槍筒長為0.64 m【技巧點(diǎn)撥】子彈在槍筒中的運(yùn)動(dòng)可看做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在題設(shè)條件中初速度為零，末速度為800 m/s，加速度為5105 m/s2，自然就想到公式v2v2ax，求槍筒的長度，即求子彈的加速位移大小 (20分鐘，30分)知識(shí)點(diǎn)一位移與速度公式1關(guān)于公式x，下列說法正確的是()a此公式只適用于勻加速直線運(yùn)動(dòng)b此公式適用于勻減速直線運(yùn)動(dòng)c此公式只適用于位移為正的情況d此公式不可能出現(xiàn)a、x同時(shí)為負(fù)值的情況【答案】b【解析】公式x適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，既適用于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，也適用于勻減速直線運(yùn)動(dòng)，既適用于位移為正的情況，也適用于位移為負(fù)的情況，選項(xiàng)b正確，選項(xiàng)a、c錯(cuò)誤當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且規(guī)定初速度的反方向?yàn)檎较驎r(shí)，a、x就會(huì)同時(shí)為負(fù)值，選項(xiàng)d錯(cuò)誤2若一質(zhì)點(diǎn)從t0開始由原點(diǎn)出發(fā)沿直線運(yùn)動(dòng)，其速度時(shí)間圖象如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)()at1 s時(shí)離原點(diǎn)最遠(yuǎn)bt2 s時(shí)離原點(diǎn)最遠(yuǎn)ct3 s時(shí)回到原點(diǎn)dt4 s時(shí)回到原點(diǎn)，路程為10 m【答案】bd【解析】由vt圖象知02 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度為正值，即向正方向前進(jìn)；24 s內(nèi)速度為負(fù)值，即向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)返回原點(diǎn)，故a錯(cuò)，b正確由vt圖象與t軸所圍圖形的“面積”與位移的關(guān)系知4 s末時(shí)總位移為零，質(zhì)點(diǎn)回到原點(diǎn)且路程為10 m，故d正確3兩小車在水平面上做加速度相同的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若它們的初速度之比為12，則它們運(yùn)動(dòng)的最大位移之比是()a12 b14c1 d21【答案】b【解析】由v2v2ax得：x1，x2，所以x1x2vv14，選項(xiàng)b正確，選項(xiàng)acd錯(cuò)誤4列車長為l，鐵路橋長為2l，列車勻加速行駛過橋，車頭過橋頭時(shí)的速度為v1，車頭過橋尾時(shí)的速度為v2，則車尾過橋尾時(shí)速度為()a3v2v1 b3v2v1c. d.【答案】c【解析】vv2a2l，而vv2a3l，v3 ，c正確知識(shí)點(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用5一物體以初速度v020 m/s沿光滑斜面勻減速向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑距離x030 m時(shí)，速度減為，且物體恰滑到斜面頂部停下，則斜面長度為()a40 m b50 mc32 m d60 m【答案】c【解析】根據(jù)v2v2ax得物體的加速度為a m/s2 m/s2，又物體到達(dá)斜面頂部時(shí)速度為0，則易知斜面長度l32 m，選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)abd錯(cuò)誤6.如圖為ak47突擊步槍，該槍槍管長度約為400 mm，子彈在槍口的初速度約為700 m/s，若將子彈在槍管中的運(yùn)動(dòng)看做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()a子彈在槍管中的加速度約為6.125105 m/s2b子彈在槍管中的加速度約為6.125104 m/s2c子彈在槍管中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間約為1.14103 sd子彈在槍管中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間約為0.114 s【答案】ac【解析】子彈在槍管中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由v22ax得av2/2x6.125105 m/s2，a正確，b錯(cuò)誤由vat得tv/a1.14103 s，c正確，d錯(cuò)誤7如圖所示，a、b兩物體相距x7 m，物體a以va4 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，而物體b此時(shí)的速度vb10 m/s，此物體在摩擦力作用下向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度a2 m/s2.那么物體a追上物體b所用的時(shí)間為()a7 s b8 sc9 s d10 s【答案】b【解析】物體b做勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為0所需時(shí)間t1 s5 s，這段時(shí)間內(nèi)，物體b運(yùn)動(dòng)的位移xb m25 m，物體a運(yùn)動(dòng)的位移xavat145 m20 m顯然還沒有追上，此后物體b靜止設(shè)物體a追上物體b所用時(shí)間為t，則有vatx25 m，所以t8 s，故選項(xiàng)b正確，選項(xiàng)acd錯(cuò)誤8汽車從a點(diǎn)由靜止開始沿直線ac做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第4 s末通過c點(diǎn)時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過6 s到達(dá)b點(diǎn)時(shí)停止已知ab長30 m，則下列說法錯(cuò)誤的是()a通過c點(diǎn)時(shí)的速度大小為3 m/sb通過c點(diǎn)時(shí)的速度大小為6 m/sc通過ac段的位移為12 md汽車在ac、cb兩段的平均速度大小相同【答案】a【解析】設(shè)汽車通過c點(diǎn)時(shí)的速度為v，根據(jù)xtt得xac，xcb，由xabxacxcb(t1t2)30 m，得汽車通過c點(diǎn)時(shí)的速度為v6 m/s，b正確；xac12 m，xcb18 m，c正確；由 m/s m/s3 m/s知汽車在ac與cb兩段的平均速度大小相同，d正確9甲、乙兩車同時(shí)、同地向同一個(gè)方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們在04 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示，由圖象可知()a在第2 s末，兩車處于同一位置b在第2 s末，兩車的速度相同c在04 s內(nèi)，甲的加速度和乙的加速度的大小相等d在04 s內(nèi)，甲、乙兩車的平均速度相等【答案】bd【解析】由于質(zhì)點(diǎn)的位移等于vt圖線與t軸包圍的面積，由圖象可知，t2 s時(shí)，兩車相距最遠(yuǎn)，故a錯(cuò)，b正確；由圖象知甲勻速、乙勻減速運(yùn)動(dòng)，故c錯(cuò)；在04 s內(nèi)，甲、乙兩車的位移相等，所以平均速度相等，故d正確10火車以速率v1向前行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)在前方同一軌道上距車s處有另一輛火車，它正沿相同的方向以較小的速率v2做勻速運(yùn)動(dòng)，于是司機(jī)立即使火車做勻減速運(yùn)動(dòng)，該火車的加速度大小為a，則要使兩火車不相撞，加速度a應(yīng)滿足的關(guān)系為()aa baca da【答案】d【解析】兩火車速度相等時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為t，此時(shí)后面火車的位移為x1，前面火車的位移為x2v2t，若此時(shí)兩火車恰不相撞，則有x1x2s，解得：a，所以要使兩火車不相撞，應(yīng)有a，故選d.11物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小是2 m/s2，它在某1 s內(nèi)通過的距離是15 m，問：(1)物體在這1 s以前已運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間？(2)物體在這1 s以前已經(jīng)通過了的位移？【答案】(1)7 s(2)49 m【解析】(1)設(shè)這1 s的初速度為v0，由位移公式xv0tat2得v015 m/s1 m/s14 m/s，物體在這1 s以前已運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t7 s.(2)由v2v2ax得物體在這1 s以前已經(jīng)通過的位移x m49 m.12如圖所示，長100 m的列車勻加速通過長1 000 m的隧道，列車剛進(jìn)隧道時(shí)的速度是10 m/s，完全出隧道時(shí)的速度是12 m/s，求：(1)列車過隧道時(shí)的加速度；(2)列車通過隧道所用的時(shí)間【解】(1)列車完全通過隧道的位移為x1 000 m100 m1 100 m，又列車剛進(jìn)隧道時(shí)的速度為v110 m/s，完全出隧道時(shí)的速度為v212 m/s，則加速度為a m/s20.02 m/s2.(2)列車通過隧道所用時(shí)間為t s100 s.課后作業(yè)時(shí)間：45分鐘滿分：80分班級(jí)_姓名_分?jǐn)?shù)_一、選擇題1一列火車由靜止以恒定的加速度啟動(dòng)出站，設(shè)每列車廂的長度相同，不計(jì)車廂間間隙距離，一觀察者站在第一列車廂最前面，他通過測時(shí)間估算出第一列車廂尾駛過他時(shí)的速度為v0，則第n列車廂尾駛過他時(shí)的速度為()anv0 bn2v0c.v0 d2nv0【答案】c【解析】由v22ax得v2al，v22anl，聯(lián)立解得vv0，故選c.2如圖所示，一小車從a點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為v，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度為2v，則xabxbc等于()a11 b12c13 d14【答案】c【解析】畫出運(yùn)動(dòng)示意圖，由v2v2ax得：xab，xbc，故xabxbc13，選項(xiàng)c正確3一只叫diamond的寵物狗和主人游戲，寵物狗沿直線奔跑，依次經(jīng)過a、b、c三個(gè)木樁，b為ac的中點(diǎn)，它從木樁a開始以加速度a1勻加速奔跑，到達(dá)木樁b時(shí)以加速度a2繼續(xù)勻加速奔跑，若它經(jīng)過木樁a、b、c時(shí)的速度分別為0、vb、vc，且vb，則加速度a1和a2的大小關(guān)系為()aa1a2 d條件不足，無法確定【答案】a【解析】設(shè)寵物狗在ab段和bc段的位移均為x，對ab段：v2a1x，對bc段：vv2a2x，又vb，由以上三式得：a2a1v，因?yàn)閷櫸锕纷黾铀龠\(yùn)動(dòng)的位移x為正，則有a2a1，故a正確，bcd錯(cuò)誤4考駕照需要進(jìn)行路考，路考中有一項(xiàng)是定點(diǎn)停車路旁豎一標(biāo)志桿，在車以10 m/s的速度勻速行駛過程中，當(dāng)車頭與標(biāo)志桿的距離為20 m時(shí)，學(xué)員立即剎車，讓車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，車頭恰好停在標(biāo)志桿處，忽略學(xué)員的反應(yīng)時(shí)間，則()a汽車剎車過程的時(shí)間為4 sb汽車剎車過程的時(shí)間為2 s c汽車剎車時(shí)的加速度大小為5 m/s2d汽車剎車時(shí)的加速度大小為0.25 m/s2【答案】a【解析】采用逆向思維，車的運(yùn)動(dòng)可以看做是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)由xvt，可得t4 s，選項(xiàng)a正確，b錯(cuò)誤；根據(jù)v22ax可得，a2.5 m/s2，選項(xiàng)c、d錯(cuò)誤5物體的初速度為v0，以不變的加速度a做直線運(yùn)動(dòng)如果要使速度增加到初速度的n倍，則經(jīng)過的位移是()a.(n21) b.(n1)c.n2 d.(n1)2【答案】a【解析】由2axv2v，vnv0得：x(n21)，選項(xiàng)a正確，選項(xiàng)bcd錯(cuò)誤6一質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)由靜止開始以加速度a運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為v，又以2a的加速度運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度為2v，則abbc等于()a13 b23c14 d34【答案】b【解析】設(shè)ab段位移為x1，bc段位移為x2，由速度位移公式得：v22ax1，(2v)2v22(2a)x2，聯(lián)立得：x1x223，選項(xiàng)b正確，選項(xiàng)acd錯(cuò)誤7一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體先后經(jīng)過a、b兩點(diǎn)的速度分別為v1和v2，則下列結(jié)論中正確的有()a物體經(jīng)過ab位移中點(diǎn)的速度大小為b物體經(jīng)過ab位移中點(diǎn)的速度大小為 c物體通過ab這段位移的平均速度為d物體通過ab這段位移所用時(shí)間的中間時(shí)刻的速度為【答案】bcd【解析】由vvvv，可得：v中，a錯(cuò)誤，b正確；勻加速直線運(yùn)動(dòng)的ab段的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，等于，c、d均正確8甲、乙兩物體先后從同一地點(diǎn)出發(fā)，沿一條直線運(yùn)動(dòng)，它們的vt圖象如圖所示，由圖可知()a甲比乙運(yùn)動(dòng)快，且早出發(fā)，所以乙追不上甲bt20 s時(shí)，乙追上了甲c在t20 s之前，甲比乙運(yùn)動(dòng)快；在t20 s之后，乙比甲運(yùn)動(dòng)快d由于乙在t10 s時(shí)才開始運(yùn)動(dòng)，所以t10 s時(shí)，甲在乙前面，它們之間的距離為乙追上甲前的最大距離【答案】c【解析】從題圖中看到開始甲比乙運(yùn)動(dòng)快，且早出發(fā)，但是乙做勻加速運(yùn)動(dòng)，最終是可以追上甲的，a項(xiàng)錯(cuò)誤；t20 s時(shí)，速度圖象中甲的速度圖線與時(shí)間軸所圍的面積大于乙的，即甲的位移大于乙的位移，所以乙沒有追上甲，b項(xiàng)錯(cuò)誤；在t20 s之前，甲的速度大于乙的速度，在t20 s之后，乙的速度大于甲的速度，c項(xiàng)正確；乙在追上甲之前，當(dāng)它們速度相同時(shí)，它們之間的距離最大，對應(yīng)的時(shí)刻為t20 s，d選項(xiàng)錯(cuò)誤9如圖所示，完全相同的三個(gè)木塊并排固定在水平地面上，一顆子彈以速度v水平射入，若子彈在木塊中所受阻力恒定，且穿過第三個(gè)木塊后速度恰好為零，則子彈依次射入每個(gè)木塊時(shí)的速度之比和穿過每個(gè)木塊所用時(shí)間之比分別為()av1：v2：v33：2：1bv1：v2：v3：1ct1：t2：t31：dt1：t2：t3()：(1)：1【答案】bd【解析】把子彈的運(yùn)動(dòng)看做逆向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)由v22ax知，子彈由右向左依次“穿出”3個(gè)木塊的速度之比為1：.則子彈實(shí)際運(yùn)動(dòng)依次穿入每個(gè)木塊時(shí)的速度之比v1：v2：v3：1，故b正確由xat2知子彈從右向左，通過每個(gè)木塊的時(shí)間之比為1：(1)：()則子彈實(shí)際運(yùn)動(dòng)通過連續(xù)相等的位移的時(shí)間之比為t1：t2：t3()：(1)：1，故d正確10汽車以20 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為5 m/s2，則它關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后通過37.5 m所需時(shí)間為()a3 s b4 sc5 s d6 s【答案】a【解析】汽車行駛s m40 m停止運(yùn)動(dòng)，40 m37.5 m，根據(jù)x，t得t3 s，只有選項(xiàng)a正確二、非選擇題11某種類型的飛機(jī)起飛滑行時(shí)，從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為4.0 m/s2，飛機(jī)速度達(dá)到80 m/s時(shí)離開地面升空如果在飛機(jī)剛達(dá)到起飛速度時(shí)，突然接到命令停止起飛，飛行員立即使飛機(jī)緊急制動(dòng)，飛機(jī)做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為5.0 m/s2，要使在這種特殊的情況下飛機(jī)停止起飛而不滑出跑道，請你為該類型的飛機(jī)設(shè)計(jì)一條跑道，跑道至少長_ m.【答案】1 440【解析】由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移關(guān)系式，可得飛機(jī)勻加速和勻減速階段的位移分別為x1800 m，x2640 m，所以，設(shè)計(jì)的跑道至少長xx1x2800 m640 m1 440 m.122011年7月23日20時(shí)27分，在溫州南站附近，動(dòng)車組d301次車正以180 km/h的速度運(yùn)行，在它前面不遠(yuǎn)處的d3115次車由于雷電影響正緩慢(計(jì)算時(shí)可認(rèn)為速度為零)向前運(yùn)動(dòng)由于后車(d301)并未收到調(diào)度室減速的指令，直到距離前車(d3115)約1 km時(shí)才發(fā)現(xiàn)前車正在緩慢運(yùn)行，d301司機(jī)雖全力剎車，但仍以90 km/h的速度撞上d3115，造成重大傷亡事故求動(dòng)車d301剎車的加速度大小和從d301剎車到撞上d3115的時(shí)間(保留兩位有效數(shù)字)【解】由速度位移公式可得：a m/s20.94 m/