高中物理人教必修一. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系解析版

1、人教版高一物理必修第一冊(cè)課堂同步精選練習(xí)2.2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系（解析版）一、選擇題（本題共19小題，每小題4分，滿分76分）1. 下列v-t圖象中,表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是() 【答案】D【解析】勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度不隨時(shí)間變化,而是保持恒量,v-t圖線應(yīng)該是一條平行于時(shí)間軸的直線,所以只有D正確。如圖所示為物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。若將該物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程用s-t圖象表示出來(lái)(其中s為物體相對(duì)出發(fā)點(diǎn)的位移),則下圖中的四幅圖描述正確的是() 【答案】C【解析】由v-t圖象可以看出:物體在0到t1時(shí)間內(nèi)做正方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),t1到t2時(shí)間內(nèi)靜止不動(dòng),t2到t3時(shí)間內(nèi)做反方向的

2、勻速直線運(yùn)動(dòng),與第一段時(shí)間內(nèi)的速度大小相同。位移時(shí)間圖象的斜率表示速度,斜率的正負(fù)表示速度的方向,A圖象中第一段時(shí)間內(nèi)的速度為負(fù)值,故A錯(cuò)誤;B圖象中第三段時(shí)間內(nèi)物體的速度為正值,故B錯(cuò)誤;C圖象中物體在0到t1時(shí)間內(nèi)做正方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),t1到t2時(shí)間內(nèi)速度為零,t2到t3時(shí)間內(nèi)做反方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),故C正確;D圖象中第一段時(shí)間內(nèi)的斜率與第三段時(shí)間內(nèi)的斜率大小不同,即速度大小不同,故D錯(cuò)誤。如圖為物體做直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間(x-t)圖象,若將該物體的速度時(shí)間(v-t)圖象表示出來(lái),則下列四個(gè)圖象中正確的是() 【答案】C【解析】根據(jù)位移時(shí)間圖象知,物體先沿正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后反向做勻

3、速直線運(yùn)動(dòng),圖線的斜率表示速度的大小,由位移時(shí)間圖象知正向勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大于反向勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度,則速度時(shí)間圖象為平行于時(shí)間軸的直線,前一段為正值,后一段為負(fù)值。故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。下列運(yùn)動(dòng)中,最接近勻速直線運(yùn)動(dòng)的是()A.勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)餐廳B.公共汽車在兩個(gè)車站間的直線運(yùn)動(dòng)C.國(guó)慶閱兵時(shí)軍人正步走過(guò)主席臺(tái)D.跳傘運(yùn)動(dòng)員從靜止在空中的直升飛機(jī)上跳下后的落體運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】餐廳做的不是直線運(yùn)動(dòng),故不是勻速直線運(yùn)動(dòng),故A不符合題意;公共汽車在兩站之間的運(yùn)動(dòng)一定會(huì)有加速和減速過(guò)程,故不是勻速直線運(yùn)動(dòng),故B不符合題意;軍人正步走過(guò)主席臺(tái)時(shí),保持直線運(yùn)動(dòng),且行進(jìn)的速度不變,接近勻速直線

4、運(yùn)動(dòng),故C符合題意;運(yùn)動(dòng)員跳下后速度是增大的,故不是勻速直線運(yùn)動(dòng),故D不符合題意。下列關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法,正確的是()A.勻變速直線運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)快慢相同的運(yùn)動(dòng) B.勻變速直線運(yùn)動(dòng)是速度變化相同的運(yùn)動(dòng)C.勻變速直線運(yùn)動(dòng)是速度均勻變化的運(yùn)動(dòng) D.勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度均勻變化的運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間均勻變化,運(yùn)動(dòng)的快慢不同,故A錯(cuò)誤;勻變速直線運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間內(nèi)速度變化相同,故B錯(cuò)誤;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變,速度均勻變化,故C正確,D錯(cuò)誤。下列說(shuō)法正確的是()A.速度隨著時(shí)間不斷增加的直線運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.速度隨著時(shí)間均勻減小的直線運(yùn)動(dòng)是勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.

5、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變,但方向可以變化D.勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度的方向一定不變【答案】B【解析】速度隨著時(shí)間不斷增加,但不一定均勻增加,所以不一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。速度隨著時(shí)間均勻減小的直線運(yùn)動(dòng),即加速度不變而速度減小,則是勻減速直線運(yùn)動(dòng),故B正確。由于加速度是矢量,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度恒定不變,包括大小和方向都不變,故C錯(cuò)誤。只要滿足物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),并且加速度不變則就是勻變速直線運(yùn)動(dòng),速度的方向可以改變,故D錯(cuò)誤。（多選）在圖中,表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的是() 【答案】AC【解析】A項(xiàng)表示物體沿正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng);B項(xiàng)表示物體沿負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);C項(xiàng)表示物

6、體沿負(fù)方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng);D項(xiàng)表示物體沿負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。故A、C正確。汽車的加速性能是反映汽車性能的重要指標(biāo)。速度變化得越快,表明它的加速性能越好。如圖為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v-t圖象,根據(jù)圖象可以判定() A.甲的加速性能最好 B.乙比甲的加速性能好C.丙比乙的加速性能好 D.甲、乙、丙的加速性能相同【答案】B【解析】在速度時(shí)間圖象中斜率代表加速度即a=vt,故a乙=a丙=vt=6m/s3s=2 m/s2;a甲=vt=23 m/s2,故乙、丙兩車的加速性能相同,且比甲的加速性能好。如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)的v-t圖象,則下列說(shuō)法中正確的是() A.在06 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)做勻變速

7、直線運(yùn)動(dòng) B.在610 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)C.在4 s末,質(zhì)點(diǎn)向相反方向運(yùn)動(dòng) D.在t=12 s末,質(zhì)點(diǎn)的加速度為-1 m/s2【答案】D【解析】質(zhì)點(diǎn)在04 s內(nèi)做加速度為1.5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在46 s內(nèi)做加速度大小為1 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),在610 s內(nèi)以4 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),在1014 s內(nèi)做加速度大小為1 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),綜上所述,只有D選項(xiàng)正確。如圖所示,一女同學(xué)穿著輪滑鞋以一定的速度俯身“滑入”靜止汽車的車底,她用15 s穿越了20輛汽車底部后“滑出”,位移為58 m。假設(shè)她的運(yùn)動(dòng)可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng),從上述數(shù)據(jù)可以確定() A.她在車底運(yùn)

8、動(dòng)時(shí)的加速度 B.她剛“滑出”車底時(shí)的速度C.她剛“滑入”車底時(shí)的速度 D.她在車底運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均速度【答案】D【解析】一女同學(xué)穿著輪滑鞋以一定的速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng),但不知道她運(yùn)動(dòng)的初速度,則加速度和末速度都不能求出,但位移和時(shí)間已知,就可以求整個(gè)過(guò)程的平均速度,故只有D正確。如圖所示是足球運(yùn)動(dòng)員側(cè)向踢出足球時(shí)的照片,照相機(jī)曝光時(shí)間為0.02 s,由此可估算出足球被踢出時(shí)的速度約為() A.5 m/s B.20 m/s C.100 m/s D.150 m/s【答案】B【解析】足球的直徑約為0.22 m,在曝光時(shí)間內(nèi),足球運(yùn)動(dòng)的位移約為x=0.222.5 m=0.55 m,所以:v=xt=0.55m0.

9、02s=27.5 m/s,與20 m/s最接近。小李乘坐高鐵,當(dāng)他所在的車廂剛要進(jìn)隧道時(shí),看到車廂內(nèi)顯示屏上的示數(shù)為216 km/h,他立即觀察手表秒針走動(dòng),經(jīng)過(guò)20 s車廂出了隧道,則該隧道的長(zhǎng)度約為() A.600 m B.1 200 m C.2 160 m D.4 320 m【答案】B【解析】216 km/h=60 m/s,隧道的長(zhǎng)度為:s=vt=6020 m=1 200 m。以6 m/s的速度在水平面上運(yùn)動(dòng)的小車,如果獲得2 m/s2的與運(yùn)動(dòng)方向同向的加速度,幾秒后它的速度將達(dá)到10 m/s()A.5 s B.2 s C.3 s D.8 s【答案】B【解析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)

10、間關(guān)系v=v0+at可得小車加速的時(shí)間為:t=va=10-62 s=2 s,所以經(jīng)歷的時(shí)間為2 s。（多選）一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)t=0時(shí),物體的速度大小為12 m/s,方向向東;當(dāng)t=2 s時(shí),物體的速度大小為8 m/s,方向仍向東。當(dāng)t為多少時(shí),物體的速度大小變?yōu)? m/s()A.3 s B.5 s C.7 s D.9 s【答案】BC【解析】取向東為正方向,a=v2-v1t=8-122 m/s2=-2 m/s2。當(dāng)末速度方向仍向東時(shí),v3=2 m/s,t=v3-v1a=2-12-2 s=5 s;當(dāng)末速度方向向西時(shí),v3=-2 m/s,t=v3-v1a=-2-12-2 s=7 s。故B、

11、C正確。15.沿直線運(yùn)動(dòng)的一列火車和一輛汽車從開(kāi)始計(jì)時(shí)每過(guò)1 s的速度分別為v1和v2,如表所示,從表中數(shù)據(jù)可以看出()時(shí)間t/s12345火車v1/(ms-1)18.017.517.016.516.0汽車v2/(ms-1)9.811.012.213.414.6A.火車的速度變化較慢 B.汽車的加速度較小 C.火車的位移在減小 D.汽車的位移在減小【答案】A【解析】火車的加速度為:a=-0.51 m/s2=-0.5 m/s2,汽車的加速度為:a=1.21 m/s2=1.2 m/s2,可知汽車的加速度較大,火車的加速度較小,所以火車的速度變化較慢,故A正確,B錯(cuò)誤。因?yàn)榛疖嚭推嚨乃俣榷紴檎?

12、一直向正方向運(yùn)動(dòng),所以位移都在增大,故C、D錯(cuò)誤。16. 一輛汽車從靜止開(kāi)始勻加速啟動(dòng),然后保持勻速運(yùn)動(dòng),最后做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停下。從汽車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起計(jì)時(shí),表中給出了不同時(shí)刻汽車的瞬時(shí)速度,根據(jù)表中數(shù)據(jù),通過(guò)分析、計(jì)算,可以得出() 時(shí)刻(s)1.02.03.05.07.09.510.5速度(m/s)3.06.09.012.012.09.03.0A.汽車加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為4.0 s B.汽車加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為5.0 sC.汽車勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為2.0 s D.汽車減速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為1.0 s【答案】A【解析】勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v=12.0 m/s,勻加速3 s的速度為9.0 m/s,則勻加

13、速運(yùn)動(dòng)的加速度:a1=v1t1=9.0-3.03.0-1.0 m/s2=3.0 m/s2則勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t1=va1=12.03.0 s=4.0 s勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小:a2=v2t2=9.0-3.010.5-9.5 m/s2=6.0 m/s2汽車從12.0 m/s減速到9.0 m/s所需的時(shí)間:t=12.0-9.06.0 s=0.5 s,則勻減速直線運(yùn)動(dòng)的初始時(shí)刻為9.0 s末,所以勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為5.0 s。汽車從12.0 m/s減速到0所需的時(shí)間:t=12.0-06.0 s=2.0 s,即汽車減速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為2.0 s。 如圖所示,物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)

14、B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn)。每隔0.2秒鐘通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度,表中給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù),g=10 m/s2。則物體在0.6 s時(shí)的速度為()t(s)0.00.20.41.21.4v(m/s)0.01.02.01.10.7 A.2.3 m/s B.2.5 m/sC.2.7 m/s D.3.0 m/s【答案】A【解析】由表格中前兩列數(shù)據(jù)可知,物體在斜面上勻加速下滑時(shí)的加速度為:a1=v1t1=10.2 m/s2=5 m/s2由表格中第4、5兩組數(shù)據(jù)可知,物體在水平面上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為:a2=v2t2=1.1-0.71.4-1.2 m/s2=2

15、 m/s2研究物體由t=0到t=1.2 s過(guò)程,設(shè)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則有:vB=a1tv1.2=vB-a2(1.2-t)代入數(shù)據(jù)解得:t=0.5 s,vB=2.5 m/s即物體在斜面上下滑的時(shí)間為t=0.5 s,則t=0.6 s時(shí)物體在水平面上運(yùn)動(dòng),速度為:v=vB-a2(0.6-t)=2.5 m/s-20.1 m/s=2.3 m/s下列關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是() A.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的加速度方向和速度方向總是相同的B.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的加速度方向和速度變化方向總是相同的C.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的速度變化越大,加速度就越大D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體

16、,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短,加速度就越大【答案】B【解析】做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的加速度方向和速度方向總是共線的,方向可以相同,也可以相反,故A錯(cuò)誤。加速度是描述速度變化快慢的物理量,加速度方向和速度變化的方向總是相同的,故B正確。做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的速度變化越快,加速度越大,速度變化大,加速度不一定大,故C錯(cuò)誤。加速度是描述速度變化快慢的物理量,故做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的速度在單位時(shí)間內(nèi)變化越大,加速度越大;時(shí)間短,可能速度變化小,加速度不一定大,故D錯(cuò)誤。(多選)一輛農(nóng)用“小四輪”漏油,假如每隔1 s漏下一滴,車在平直公路上行駛,一位同學(xué)根據(jù)漏在路面上的油滴分布,分析“小四輪”的運(yùn)動(dòng)

17、情況(已知車的運(yùn)動(dòng)方向)。下列說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)沿運(yùn)動(dòng)方向油滴始終均勻分布時(shí),車可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)沿運(yùn)動(dòng)方向油滴間距逐漸增大時(shí),車一定在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)沿運(yùn)動(dòng)方向油滴間距逐漸增大時(shí),車的加速度可能在減小D.當(dāng)沿運(yùn)動(dòng)方向油滴間距逐漸增大時(shí),車的加速度可能在增大【答案】ACD【解析】如果相鄰油滴之間的距離差x=0,則車可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A正確。如果相鄰油滴之間的距離差x0,并且x逐漸增大,車速增大,而車的加速度可能逐漸減小,可能不變,也可能逐漸增大,故B錯(cuò)誤,C、D正確。二、非選擇題(本題共3小題，滿分24分)20. ( 6分)如圖所示,美國(guó)“肯尼迪”號(hào)航空母艦上裝有幫助飛機(jī)

18、起飛的彈射系統(tǒng)。已知“F-15”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí)產(chǎn)生的最大加速度為 5.0 m/s2,起飛的最小速度是50 m/s,彈射系統(tǒng)能夠使飛機(jī)所具有的最大速度為30 m/s,則飛機(jī)起飛時(shí)在跑道上至少加速多長(zhǎng)時(shí)間才能起飛?【答案】4.0 s解析飛機(jī)在跑道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,當(dāng)有最大初速度、最大加速度時(shí),在跑道上加速的時(shí)間最短,故有:v=v0+att=v-v0a=50-305.0 s=4.0 s則飛機(jī)起飛時(shí)在跑道上至少加速4.0 s才能起飛。21.（8分）一跳傘員從高空離開(kāi)直升機(jī)落下,開(kāi)始未打開(kāi)降落傘(如圖所示),先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),落下一段距離后才打開(kāi)降落傘,打開(kāi)降落傘后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為2 m/s2,經(jīng)20 s到達(dá)地面時(shí)的速度為4 m/s,試求跳傘員在空中下落的最大速度?！敬鸢浮?4 m/s【解析】跳傘員在空中下落的最大速度就是跳傘員做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的初速度,跳傘員在做勻減速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,加速度a=-2 m/s2,據(jù)公式v=v0+at有v0=v