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

課時(shí)訓(xùn)練9勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系題組一勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系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b.此公式適用于勻減速直線運(yùn)動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)值的情況解析:公式x=適用于勻變速直線運(yùn)動,既適用于勻加速直線運(yùn)動,也適用于勻減速直線運(yùn)動,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,且規(guī)定初速度的反方向?yàn)檎较驎r(shí),a、x就會同時(shí)為負(fù)值,選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案:b2.一個(gè)小球從斜面的頂端由靜止開始勻加速沿斜面滑下,經(jīng)過斜面的中點(diǎn)時(shí)速度為3 m/s,則小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為()a.4 m/s b.5 m/s c.6 m/s d.3 m/s解析:設(shè)斜面到達(dá)中點(diǎn)時(shí)的速度為v1,到達(dá)底端時(shí)的速度為v2,斜面長度為l,從起點(diǎn)到中點(diǎn)=2a,從起點(diǎn)到底端=2al,由以上兩式可解得v2=3 m/s,選項(xiàng)d正確。答案:d3.汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后前進(jìn)60 m的過程中,速度由 7 m/s 減小到5 m/s,若再滑行10 s,則汽車又將前進(jìn)()a.40 mb.50 mc.70 md.80 m解析:汽車由速度7 m/s減小到5 m/s行駛位移為60 m,由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律v2-=2ax得a=-0.2 m/s2,那么汽車從開始至停下來所需的時(shí)間t= s=35 s,汽車已前進(jìn)t1= s=10 s,t=t-t1=35 s-10 s=25 s10 s,所以再滑行10 s汽車不會停下來,汽車又前進(jìn)的位移x=v0t+at2=510 m-0.2102 m=40 m。選項(xiàng)a正確。答案:a4.一獵豹以10 m/s的速度奔跑,它發(fā)現(xiàn)前方叢林似乎有獵物活動,于是開始減速,當(dāng)減速奔跑了60 m時(shí),速度減小到2 m/s,試求獵豹的加速度。解析:獵豹的初速度v0=10 m/s,末速度v=2 m/s,根據(jù)v2-=2ax得獵豹的加速度a=-0.8 m/s2,負(fù)號表示獵豹的加速度方向和它奔跑的方向相反。答案:-0.8 m/s2題組二勻變速直線運(yùn)動的幾個(gè)推論5.從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動的物體,在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的平均速度之比為()a.135b.149c.123d.1解析:由于第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的位移之比x1x2x3=135,而平均速度v=,且三段時(shí)間都是1 s,故三段時(shí)間內(nèi)的平均速度之比為135,故選項(xiàng)a正確。答案:a6.(多選)一個(gè)物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,它走完第1 m所用時(shí)間為t1,走完第2 m所用時(shí)間為t2,走完第1 m時(shí)的速度和走完第2 m時(shí)的速度分別為v1和v2,則下列關(guān)系正確的是()a.t1t2=1b.t1t2=1(-1)c.v1v2=12d.v1v2=1解析:由x=at2可得t1t2=()=1(-1),選項(xiàng)b對,選項(xiàng)a錯(cuò);由v2-=2ax,可得v1v2=1,選項(xiàng)d對,選項(xiàng)c錯(cuò)。答案:bd7.如圖所示,在水平面上固定著三個(gè)完全相同的木塊,一子彈以水平速度v射入木塊,若子彈在木塊中做勻減速直線運(yùn)動,當(dāng)穿透第三個(gè)木塊時(shí)速度恰好為零,則子彈依次射入每個(gè)木塊時(shí)的速度比和穿過每個(gè)木塊所用時(shí)間比正確的是()a.v1v2v3=321b.v1v2v3=1c.t1t2t3=1d.t1t2t3=()(-1)1解析:子彈依次射入每塊木塊做勻減速直線運(yùn)動直至速度為0,采用逆向思維,子彈向左做勻加速直線運(yùn)動,初速度為零,設(shè)每個(gè)木塊長為l,則=2al,=2a2l,=2a3l,v3、v2、v1分別為子彈向左穿透第3個(gè)木塊后、穿透第2個(gè)木塊后、穿透第1個(gè)木塊后的速度,則v1v2v3=1。子彈依次向右射入每個(gè)木塊時(shí)速度比v1v2v3=1,因此選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤;由v3=at3,v2=a(t2+t3),v1=a(t1+t2+t3),三式聯(lián)立,得t1t2t3=()(-1)1,因此選項(xiàng)d正確。答案:d8.幾個(gè)做勻變速直線運(yùn)動的物體,在時(shí)間t內(nèi)位移一定最大的是()a.加速度最大的物體b.初速度最大的物體c.末速度最大的物體d.平均速度最大的物體解析:由x= t知,越大,x越大,故選d。答案:d(建議用時(shí):30分鐘)1.兩個(gè)小車在水平面上做加速度相同的勻減速直線運(yùn)動,若它們的初速度之比為12,則它們運(yùn)動的最大位移之比為()a.12b.14c.1d.21解析:剎車位移最大時(shí)末速度為零,由v2-=2ax得x=,故,故選b。答案:b2.a、b、c三點(diǎn)在同一條直線上,一物體從a點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過b點(diǎn)的速度是v,到c點(diǎn)的速度是3v,則xabxbc等于()a.18b.16c.15d.13解析:由公式v2-=2ax,得v2=2axab,(3v)2=2a(xab+xbc),兩式相比可得xabxbc=18,選項(xiàng)a正確。答案:a3.一勻變速直線運(yùn)動的物體,設(shè)全程的平均速度為v1,運(yùn)動中間時(shí)刻的速度為v2,經(jīng)過全程位移中點(diǎn)的速度為v3,則下列關(guān)系正確的是()a.v1v2v3b.v1v2=v3c.v1=v2v2=v3解析:中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,位移中點(diǎn)的速度,由數(shù)學(xué)關(guān)系可知位移中點(diǎn)的速度大于中間時(shí)刻的速度,故選項(xiàng)c正確。答案:c4.(多選)甲、乙兩車同時(shí)、同地、向同一個(gè)方向做直線運(yùn)動,它們在04 s內(nèi)運(yùn)動的v-t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解析:由于質(zhì)點(diǎn)的位移等于v-t圖線與t軸包圍的面積,由圖象可知,t=2 s時(shí),兩車相距最遠(yuǎn),故選項(xiàng)a錯(cuò),選項(xiàng)b對;由圖象知甲勻速、乙勻減速運(yùn)動,故選項(xiàng)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,故選項(xiàng)d對。答案:bd5.一名觀察者站在站臺邊,火車進(jìn)站從他身邊經(jīng)過,火車共10節(jié)車廂,當(dāng)?shù)?0節(jié)車廂完全經(jīng)過他身邊時(shí),火車剛好停下。設(shè)火車做勻減速直線運(yùn)動且每節(jié)車廂長度相同,則第8節(jié)和第9節(jié)車廂從他身邊經(jīng)過所用時(shí)間的比值為()a.b.c.(-1)()d.()(-1)解析:運(yùn)用逆向轉(zhuǎn)化法,將火車的運(yùn)動看成反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)初速度為零的做勻加速直線運(yùn)動的物體通過連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比,可知選項(xiàng)d正確。答案:d6.汽車進(jìn)行剎車實(shí)驗(yàn),若速率從8 m/s勻減速至零要用時(shí)1 s,按規(guī)定速率為8 m/s的汽車剎車后拖行路程不得超過5.9 m,那么上述剎車實(shí)驗(yàn)的拖行路程是否符合規(guī)定()a.拖行路程為8 m,符合規(guī)定b.拖行路程為8 m,不符合規(guī)定c.拖行路程為4 m,符合規(guī)定d.拖行路程為4 m,不符合規(guī)定解析:由題意可知,該實(shí)驗(yàn)的汽車的加速度a= m/s2=-8 m/s2,再由運(yùn)動學(xué)公式,可得位移s= m=4 m,選項(xiàng)c正確。答案:c7.一個(gè)物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,它在第1 s 內(nèi)與在第2 s內(nèi)位移之比為x1x2,在走完第1 m時(shí)與走完第2 m時(shí)的速度之比為v1v2,以下說法正確的是()a.x1x2=13,v1v2=12b.x1x2=13,v1v2=1c.x1x2=14,v1v2=12d.x1x2=14,v1v2=1解析:從靜止開始的勻加速直線運(yùn)動第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)位移之比為135。根據(jù)v2=2ax,走完第1 m時(shí)與走完第2 m時(shí)的速度之比v1v2=1,選項(xiàng)b正確。答案:b8.(多選)酒后駕駛會導(dǎo)致許多安全隱患,是因?yàn)轳{駛員的反應(yīng)時(shí)間變長,反應(yīng)時(shí)間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時(shí)間。下表中“思考距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離,“制動距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設(shè)汽車制動時(shí)的加速度大小都相同)。速度/(ms-1)思考距離/m制動距離/m正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.266.7分析上表可知,下列說法正確的是()a.駕駛員正常情況下反應(yīng)時(shí)間為0.5 sb.駕駛員酒后反應(yīng)時(shí)間比正常情況下多0.5 sc.駕駛員采取制動措施后汽車的加速度大小為3.75 m/s2d.若汽車以25 m/s的速度行駛時(shí),發(fā)現(xiàn)前方60 m處有險(xiǎn)情,酒后駕駛不能安全停車解析:駕駛員正常反應(yīng)時(shí)間t1= s=0.5 s選項(xiàng)a對;酒后駕駛員的反應(yīng)時(shí)間t2= s=1.0 s,故此時(shí)反應(yīng)時(shí)間比正常情況下多0.5 s;選項(xiàng)b對;制動后汽車的加速度a= m/s2=-7.5 m/s2,選項(xiàng)c錯(cuò);汽車以25 m/s的速度行駛時(shí)的制動距離66.7 m60 m,故若前方60 m處有險(xiǎn)情,酒后駕駛不能安全停車,選項(xiàng)d對。答案:abd9.“適者生存”是自然界中基本的法則之一,獵豹要生存必須獲得足夠的食物,獵豹的食物來源中,羚羊是不可缺少的。假設(shè)羚羊從靜止開始奔跑,經(jīng)50 m能加速到最大速度25 m/s,并能維持較長的時(shí)間;獵豹從靜止開始奔跑,經(jīng)60 m能加速到最大速度30 m/s,以后只能維持這個(gè)速度4.0 s。設(shè)獵豹在某次尋找食物時(shí),距離羚羊30 m 時(shí)開始攻擊,羚羊則在獵豹開始攻擊后1.0 s 才開始逃跑,假定羚羊和獵豹在加速階段分別做勻加速直線運(yùn)動,且均沿同一直線奔跑,問獵豹能否成功捕獲羚羊。解析:羚羊在加速階段的加速度a1=6.25 m/s2,且加速時(shí)間為t1= s=4 s。獵豹在加速過程中的加速度a2=7.5 m/s2,且加速時(shí)間為t2=4 s。獵豹在減速前的位移為x2=x2+v2t2=60 m+30 m/s4 s=180 m,共需8 s時(shí)間,羚羊在獵豹減速前的位移為x1=x1+v1t1=50 m+25 m/s(8-1-4) s=125 m,因?yàn)閤2-x1=180 m-125 m=55 m30 m。所以獵豹能成功捕獲羚羊。答案:獵豹能成功捕獲羚羊。10.一隧道限速36 km/h。一列火車長100 m,以72 km/h的速度行駛,駛至距隧道50 m 處開始做勻減速運(yùn)動,以不高于限速的速度勻速通過隧道。若隧道長200 m