人教版（2019）高一物理必修 第一冊(cè)第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系 課時(shí)作業(yè)

1、新人教版必修第一冊(cè)課時(shí)作業(yè)第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系一、選擇題1.一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()A.物體的末速度一定與時(shí)間成正比B.物體的位移一定與時(shí)間的平方成正比C.物體的速度在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生的變化與這段時(shí)間成正比D.若為勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度和位移都隨時(shí)間增加;若為勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度和位移都隨時(shí)間減小2.(多選)汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)1 s速度達(dá)到3 m/s,則()A.在這1 s內(nèi)汽車的平均速度是3 m/sB.在這1 s內(nèi)汽車的平均速度是1.5 m/sC.在這1 s內(nèi)汽車通過(guò)的位移是3 mD.汽車的加速度是3 m/s23.甲、乙兩

2、位同學(xué)進(jìn)行百米賽跑,假如把他們的運(yùn)動(dòng)近似當(dāng)作勻速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)處理,他們同時(shí)從起跑線起跑,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后他們的位置如圖所示,選項(xiàng)圖分別表示在這段時(shí)間內(nèi)兩人運(yùn)動(dòng)的位移x、速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖像,其中正確的是()4.如圖所示,甲圖為某質(zhì)點(diǎn)的位置-時(shí)間圖像,乙圖為某質(zhì)點(diǎn)的速度-時(shí)間圖像,下列關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況說(shuō)法正確的是()甲乙A.02 s內(nèi):甲圖質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙圖質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.23 s內(nèi):甲圖質(zhì)點(diǎn)和乙圖質(zhì)點(diǎn)均靜止不動(dòng)C.35 s內(nèi):甲圖質(zhì)點(diǎn)和乙圖質(zhì)點(diǎn)均做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度為-15 m/s2D.05 s內(nèi):甲圖質(zhì)點(diǎn)的位移為-10 m,乙圖質(zhì)點(diǎn)的位移為100 m5.一輛汽車以20 m/

3、s的速度沿平直公路勻速行駛,突然發(fā)現(xiàn)前方有障礙物,立即剎車,汽車以大小為5 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),那么剎車后2 s內(nèi)與剎車后6 s內(nèi)汽車通過(guò)的位移大小之比為()A.11B.34C.31D.436.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()A.11B.12C.13D.147.如圖所示,一輛正以8 m/s的速度沿直線行駛的汽車,突然以1 m/s2的加速度加速行駛,則汽車加速行駛18 m時(shí)的速度為 ()A.8 m/sB.12 m/sC.10 m/sD.14 m/s8.列車長(zhǎng)為l,鐵路橋長(zhǎng)為2l,列車勻加速行駛過(guò)橋,

4、車頭過(guò)橋頭時(shí)的速度為v1,車頭過(guò)橋尾時(shí)的速度為v2,則車尾過(guò)橋尾時(shí)速度為()A.3v2-v1B.3v2+v1C.3v22-v122D.3v22-v1229.(多選)物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),前2 s內(nèi)的位移是8 m,則()A.物體的加速度是2 m/s2B.物體的加速度是4 m/s2C.物體前4 s內(nèi)的位移是32 mD.物體前4 s內(nèi)的位移是16 m 10.汽車在水平地面上因故剎車,可以看作是勻減速直線運(yùn)動(dòng),其位移與時(shí)間的關(guān)系是:x=16t-2t2(m),則它在停止運(yùn)動(dòng)前最后1 s內(nèi)的平均速度為()A.6 m/sB.4 m/s C.2 m/s D.1 m/s11.(多選)一質(zhì)點(diǎn)向東做勻變

5、速直線運(yùn)動(dòng),其位移表達(dá)式為x=(10t-t2) m,則()A.質(zhì)點(diǎn)先向東做勻減速直線運(yùn)動(dòng),后向西做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小是1 m/s2C.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小是2 m/s2D.在12 s末,質(zhì)點(diǎn)在出發(fā)點(diǎn)以西24 m處12.我國(guó)“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器進(jìn)行下潛試驗(yàn),從水面開始豎直下潛,最后返回水面,其v-t圖像如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.04 min和610 min兩時(shí)間段平均速度大小相等B.全過(guò)程中的最大加速度為0.025 m/s2C.34 min和68 min加速度方向相反D.本次下潛的最大深度為6 m13.(多選)如圖所示是P、Q兩質(zhì)點(diǎn),從同一地點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,由

6、圖線可以判定()A.P質(zhì)點(diǎn)的速度越來(lái)越小B.零時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)的加速度為零C.在0t1時(shí)間內(nèi),P質(zhì)點(diǎn)在Q質(zhì)點(diǎn)前面D.在0t1時(shí)間內(nèi),P質(zhì)點(diǎn)的平均速度大于Q質(zhì)點(diǎn)的平均速度14.(多選)兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛,t=0時(shí)兩車都在同一計(jì)時(shí)線處,此時(shí)比賽開始。它們?cè)谒拇伪荣愔械膙-t圖像如圖所示,哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中,有一輛賽車追上了另一輛()15.入冬以來(lái),全國(guó)多地多次發(fā)生霧霾天氣,能見度不足20 m。在這樣的惡劣天氣中,甲、乙兩汽車在一條平直的單行道上,乙在前、甲在后同向行駛。某時(shí)刻兩車司機(jī)同時(shí)聽到前方有事故發(fā)生的警笛提示,同時(shí)開始剎車。兩輛車剎車時(shí)的v-t圖像如圖,則( )A.若兩車發(fā)

7、生碰撞,開始剎車時(shí)兩輛車的間距一定等于112.5 mB.若兩車發(fā)生碰撞,開始剎車時(shí)兩輛車的間距一定小于90 mC.若兩車發(fā)生碰撞,則一定是在剎車后20 s之內(nèi)的某時(shí)刻發(fā)生相撞D.若兩車發(fā)生碰撞,則一定是在剎車后20 s以后的某時(shí)刻發(fā)生相撞16.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,速度從v增加到2v時(shí)經(jīng)過(guò)的位移是s,則它的速度從v增加到3v時(shí)發(fā)生的位移是()A.2sB.2s3C.4s3D.8s317.將固定在水平地面上的斜面分為四等份,如圖所示,AB=BC=CD=DE,在斜面的底端A點(diǎn)有一個(gè)小滑塊以初速度v0沿斜面向上運(yùn)動(dòng),剛好能到達(dá)斜面頂端E點(diǎn)。則小滑塊向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度大小是()A.v05B.v0

8、4C.v03D.v02二、非選擇題18.飛機(jī)著陸做勻減速直線運(yùn)動(dòng)可獲得大小為a=6 m/s2的加速度,飛機(jī)著陸時(shí)的速度為v0=60 m/s,求飛機(jī)著陸后t=12 s內(nèi)滑行的距離。易錯(cuò)19.一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v0=8 m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí),決定前去追趕。經(jīng)2.5 s,警車發(fā)動(dòng)起來(lái),以加速度a=2 m/s2 做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。試問(wèn):(1)警車發(fā)動(dòng)完成后要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上違章的貨車?(2)在警車追上貨車之前,兩車間的最大距離是多大?20.有些航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng),已知某型號(hào)的戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí)可能產(chǎn)生的最大加速度為5.0 m/s2,當(dāng)飛

9、機(jī)的速度達(dá)到50 m/s時(shí),才能離開航空母艦起飛。設(shè)航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài)。問(wèn):(1)若要求該飛機(jī)滑行160 m后起飛,彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有多大的初速度?(2)若航空母艦上不裝彈射系統(tǒng),要求該飛機(jī)仍能在航空母艦上正常起飛,則該航空母艦甲板長(zhǎng)至少應(yīng)為多少?21.為備戰(zhàn)校運(yùn)會(huì),四個(gè)同學(xué)在直跑道上進(jìn)行4100 m接力訓(xùn)練,他們?cè)诒寂軙r(shí)有相同的最大速度,最大速度為10 m/s,且從靜止開始全力奔跑需跑出25 m才能達(dá)到最大速度,這一過(guò)程可看作是勻加速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在甲持棒以最大速度向乙奔來(lái),乙在接力區(qū)伺機(jī)全力奔出。若要求乙接棒時(shí)奔跑的速度達(dá)到最大速度的80%,則:(1)按題目描述的,接力的過(guò)程甲做什么運(yùn)

10、動(dòng),乙又是做什么運(yùn)動(dòng)?平均速度之比是多少?(2)乙在接力區(qū)須奔出多少距離?(3)如果乙是傻傻地站著接棒,接到棒后才從靜止開始全力奔跑,這樣會(huì)浪費(fèi)多少時(shí)間?答案一、選擇題1.C根據(jù)v=v0+at和x=v0t+12at2可知,若物體的初速度v0不為零,A、B選項(xiàng)不正確;由a=vt可知,v=at,a不變,v與t成正比,C正確;當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度減小但位移可以增大,D不正確。2.BD汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),a=v-v0t=3-01 m/s2=3 m/s2,D正確。在這1 s內(nèi)通過(guò)的位移x=12at2=12312 m=1.5 m,在這1 s內(nèi)汽車的平均速度v=xt=1.51 m/s=

11、1.5 m/s,B正確,A、C錯(cuò)誤。3.B因?yàn)榧?、乙都做勻速直線運(yùn)動(dòng),且v乙v甲,所以只有選項(xiàng)B正確。4.D位置-時(shí)間圖像的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度,速度-時(shí)間圖像的斜率表示物體的加速度,則02 s內(nèi)甲圖質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙圖質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;23 s內(nèi)甲圖斜率為零,即質(zhì)點(diǎn)速度為零,乙圖質(zhì)點(diǎn)速度恒定不變,做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;35 s內(nèi)甲圖斜率恒定,質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),而乙圖質(zhì)點(diǎn)速度均勻減小,做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;位置-時(shí)間圖像表示質(zhì)點(diǎn)的位置隨時(shí)間的變化,則甲圖質(zhì)點(diǎn)位移為0-10 m=-10 m,速度-時(shí)間圖像中圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移,則x=12(10+30)2

12、+301+12302 m=100 m,故D正確。5.B汽車的剎車時(shí)間t0=205 s=4 s,故剎車后2 s內(nèi)及6 s內(nèi)汽車的位移大小分別為x1=v0t1+12at12=202 m+12(-5)22 m=30 m,x2=204 m+12(-5)42 m=40 m,x1x2=34,B正確。6.C由v2-v02=2ax得xAB=v22a,xBC=3v22a,故xABxBC=13,選項(xiàng)C正確。7.C由v2-v02=2ax和v0=8 m/s、a=1 m/s2、x=18 m,得出:v=10 m/s,故C正確。8.C由v2-v02=2ax得:v22-v12=2a2l,v32-v12=2a3l,故v3=3v

13、22-v122,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。9.BC由x=12at2,代入t=2 s、x=8 m得a=4 m/s2,故A錯(cuò)誤,B正確;由x=12at2,代入t=4 s、a=4 m/s2,得物體前4 s內(nèi)的位移x=32 m,故C正確,D錯(cuò)誤。10.C根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系x=v0t+12at2=16t-2t2(m),解得:v0=16 m/s,a=-4 m/s2;采取逆向思維,汽車在停止運(yùn)動(dòng)前1 s內(nèi)的位移x1=12|a|t12=12412 m=2 m,停止運(yùn)動(dòng)前最后1 s內(nèi)的平均速度v=x1t1=21 m/s=2 m/s,故選C。11.ACD將x=(10t-t2) m與公式x=v0

14、t+12at2對(duì)比可知,質(zhì)點(diǎn)的初速度為10 m/s,加速度大小是2 m/s2,方向向西,則質(zhì)點(diǎn)先向東做勻減速直線運(yùn)動(dòng),后向西做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A、C正確,B錯(cuò)誤;t=12 s時(shí),x=(10t-t2) m=(1012-122) m=-24 m,即質(zhì)點(diǎn)在出發(fā)點(diǎn)以西24 m處,故D正確。12.A根據(jù)v-t圖像與橫軸圍成的面積表示位移,則04 min內(nèi)的位移大小為:x=12(120+240)2.0 m=360 m;610 min內(nèi)位移大小為x=123.0240 m=360 m,可知,04 min和610 min兩時(shí)間段位移大小相等,所用時(shí)間相等,則平均速度大小相等,故A正確;v-t圖線的傾斜程度表示

15、加速度的大小,01 min和34 min加速度最大,大小為a=vt=2.060 m/s20.033 m/s2,故B錯(cuò)誤;v-t圖像的斜率的正負(fù)反映加速度的方向,可知34 min和68 min加速度方向相同,故C錯(cuò)誤;由題圖可知t=4 min時(shí)“蛟龍?zhí)枴毕聺摰阶钌钐?最大深度為:s=12(120+240)2.0 m=360 m,故D錯(cuò)誤。13.CD在v-t圖像中,圖線上某一點(diǎn)的縱坐標(biāo)代表此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,從題圖中可以看出在0t1時(shí)間內(nèi),P質(zhì)點(diǎn)的速度越來(lái)越大,故A錯(cuò)誤;由于在v-t圖像中,切線斜率表示加速度,所以零時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)的速度雖然為零,但是斜率(即加速度)不為零,故B錯(cuò)誤;在v-t圖像中,

16、圖線與橫軸圍成的面積代表位移,所以在0t1時(shí)間內(nèi),P質(zhì)點(diǎn)的位移大于Q質(zhì)點(diǎn)的位移,因P、Q兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),則P質(zhì)點(diǎn)在Q質(zhì)點(diǎn)前面,根據(jù)v=xt可知,在0t1時(shí)間內(nèi),P質(zhì)點(diǎn)的平均速度大于Q質(zhì)點(diǎn)的平均速度,選項(xiàng)C、D正確。14.AC在v-t圖像中,圖線與橫軸所圍的面積表示物體發(fā)生的位移。從A圖中可以看出,當(dāng)t=20 s時(shí),兩車位移相等,此時(shí)b追上了a;B圖中a的位移始終小于b的位移,所以不可能追上;C圖中也是在t= 20 s時(shí),兩車位移相等,此時(shí)b追上了a;D圖中a的位移始終小于b的位移,所以不可能追上;故選A、C。15.C由題圖可知,甲車的加速度a1=-2525 m/s2=-1 m/

17、s2,乙車的加速度a2=-1530 m/s2=-0.5 m/s2,兩車速度相等經(jīng)歷的時(shí)間為20 s,此時(shí)兩車的速度v=v甲+a1t=5 m/s,甲車的位移x甲=12(5+25)20 m=300 m,乙車的位移x乙=12(5+15)20 m=200 m,可知要不相撞,則兩車的距離至少x=300 m-200 m=100 m,若兩車發(fā)生碰撞,則兩車的距離小于100 m,故A、B錯(cuò)誤。因?yàn)樗俣认嗟群?若不相撞,兩者的距離又逐漸增大,可知若兩車發(fā)生碰撞,兩輛車一定是在剎車后的20 s之內(nèi)的某時(shí)刻發(fā)生相撞的,故C正確,D錯(cuò)誤。知識(shí)拓展v-t圖像的應(yīng)用要點(diǎn)(1)v-t圖像與t軸所圍的“面積”表示位移的大小。

18、(2)“面積”在t軸以上是正值,表示位移沿正方向;在t軸以下是負(fù)值,表示位移沿負(fù)方向。(3)物體的總位移等于各部分位移(正、負(fù)“面積”)的代數(shù)和。(4)物體通過(guò)的路程為t軸上、下“面積”絕對(duì)值的和。(5)為了檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果,可根據(jù)v-t圖像畫出物體運(yùn)動(dòng)的草圖。16.D根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式,速度從v增加到2v時(shí),有:(2v)2-v2=2as,速度從v增加到3v時(shí),有:(3v)2-v2=2as,聯(lián)立兩式得:s=8s3,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。17.D將末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)逆向看成初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則v02-0=2axEA、vD2-0=2axED,又xEA=4xED,解得:vD=v02。故D項(xiàng)正確,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題18：300 m解析設(shè)飛機(jī)從著陸到停止所需時(shí)間為t0,由速度公式v=v0-at0,解得t0=10 s。即飛機(jī)在t=12 s內(nèi)的前10 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止,后2 s內(nèi)保持靜止。所以有x=v0t0-12at02=300 m。(或x=v022a=300 m)易錯(cuò)警示本題的易錯(cuò)點(diǎn)在于不考慮剎車問(wèn)題的實(shí)際情況,盲目套用位移公式x=v0t-12at2,將t=12 s直接代入導(dǎo)致錯(cuò)解x=288 m。解答該類問(wèn)題時(shí)應(yīng)先計(jì)算飛機(jī)多長(zhǎng)時(shí)間停