第二章第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系2020-2021人教版高中物理習(xí)題課件

刷基礎(chǔ)(1)4s(2)40m第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系解析(1)v0＝72km/h＝20m/s，由v＝v0＋at，得t＝

＝

s＝4s.(2)汽車剎車后做勻減速運動，根據(jù)x＝v0t＋at2，得x＝20×4m＋×(－5)×42m＝40m.題型1

位移—時間公式x＝v0t＋

at2的應(yīng)用

解析第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系刷基礎(chǔ)C解法1：設(shè)汽車加速度為a，經(jīng)過A樹時的速度為v1，對AB段運動由位移—時間公式有x＝v0t＋

at2，代入數(shù)據(jù)有15m＝m，對AC段運動根據(jù)位移—時間公式有30m＝m，聯(lián)立解得a＝1m/s2，v1＝3.5m/s，對AB段由速度—時間公式v＝v0＋at得，通過B樹的速度大小為v2＝v1＋at1＝6.5m/s，故C正確，A、B、D錯誤．解法2：平均速度法：汽車由A樹到B樹有v1＝

＝5m/s，B樹到C樹有v2＝

＝7.5m/s，由加速度定義式得a＝

＝

＝m/s2＝1m/s2，B樹到C樹過程由x＝v0t＋

at2得，15m＝vB×2s＋×1×22m，解得vB＝6.5m/s，同理可得vA＝3.5m/s.刷基礎(chǔ)BC第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系0～5s內(nèi)，物體沿正方向運動，5～6s內(nèi)物體沿負方向運動，故5s末離出發(fā)點最遠，最遠距離為x＝×(2＋5)×10m＝35m，故A錯誤．在0～6s內(nèi)，物體通過的路程為s＝×(2＋5)×10m＋×10×1m＝40m，故B正確．在0～4s內(nèi)，物體的位移為x＝×(2＋4)×10m＝30m，平均速度為v＝

＝m/s＝7.5m/s，故C正確．在5～6s內(nèi)，物體沿負方向做勻加速直線運動，故D錯誤．題型2對x－t、v－t圖象的理解與應(yīng)用

解析刷基礎(chǔ)BC第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系解析x－t圖象的斜率表示速度，由題圖(a)可知，甲做勻速直線運動，故A錯誤；x－t圖象的斜率的正負表示速度方向，由題圖(a)可知，甲物體的速度方向不變，甲在t＝0時刻由負方向上距原點2m處向正方向運動，6s時到達正向的2m處，故總位移為4m，故B正確；乙在t＝0時沿負向做勻減速直線運動，3s后沿正向做勻加速直線運動，圖象與時間軸圍成的面積為物體通過的位移，故0～6s內(nèi)物體乙的總位移為零，故C正確，D錯誤．刷基礎(chǔ)BCD第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系5．(多選)物體從靜止開始做勻加速直線運動，第3s內(nèi)的位移為3m，則(

)A．物體在第3s內(nèi)的平均速度是1m/sB．物體的加速度大小為1.2m/s2C．物體在前3s內(nèi)的位移是5.4mD．物體在3s末的速度是3.6m/s解析由勻變速直線運動的規(guī)律可知，某段位移的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故物體在第3s內(nèi)的平均速度等于2.5s時刻的瞬時速度，即v2.5＝v3＝m/s＝3m/s，物體的加速度大小a＝

＝m/s2＝1.2m/s2，前3s內(nèi)的位移s＝

at＝×1.2×9m＝5.4m，3s末的速度v3＝at2＝1.2×3m/s＝3.6m/s，故B、C、D正確，A錯誤．

-6．一物體從斜面上某點由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過3s到達斜面底端，并開始在水平地面上做勻減速直線運動，經(jīng)過9s停止．設(shè)物體由斜面底端運動到水平地面上時速度大小不變，則物體在斜面上的位移大小與在水平地面上的位移大小之比是(

)A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．3∶1刷基礎(chǔ)C第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系解析設(shè)物體到達斜面底端的速度為v，則兩段運動過程的平均速度均為

，由x＝

t得x1∶x2＝1∶3，故選C.解析刷基礎(chǔ)D第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系7．一輛沿筆直公路勻加速行駛的汽車，經(jīng)過路旁兩根相距50m的電線桿共用5s時間，它經(jīng)過第二根電線桿時的速度為15m/s，則經(jīng)過第一根電線桿時的速度為(

)A．2m/sB．10m/sC．2.5m/sD．5m/s汽車經(jīng)過兩根電線桿的平均速度為v＝

，由于汽車做勻加速直線運動，所以有v＝

，聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)得v1＝5m/s，即經(jīng)過第一根電線桿時的速度為5m/s，故A、B、C錯誤，D正確．刷易錯C第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系解析對比公式x＝v0t＋

at2可得v0＝24m/s，a＝－12m/s2，汽車停止所需時間為t＝

＝2s，所以前3s內(nèi)的位移等于前2s內(nèi)的位移，故x＝24×2m－6×22m＝24m，C正確．易錯點“剎車問題”未考慮物體做勻減速直線運動的停止時間【易錯分析】在剎車問題中，一定要考慮實際情況，汽車速度減小到零后停止運動，所以需要先考慮汽車停止運動所用的時間，然后對比題中給出的時間，看是不是在該時間內(nèi)汽車已經(jīng)停止運動，然后結(jié)合勻變速直線運動規(guī)律分析解題．另外，解題過程中畫v－t圖象能防止此類“剎車陷阱”．第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系刷提升B1．[浙江2020高二學(xué)業(yè)考試]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15s穿越了20輛汽車底部后“滑出”，位移為58m，假設(shè)她的運動可視為勻變速直線運動，從上述數(shù)據(jù)可以確定(

)A．她在車底運動時的加速度B．她在車底運動時的平均速度C．她剛“滑入”車底時的速度D．她剛“滑出”車底時的速度解析只知道這段勻變速直線運動的位移和時間兩個物理量，能求出的是她在車底運動時的平均速度，故選B.刷提升B第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系解析將平均速度v＝

與v＝2＋t聯(lián)立可得，x＝vt＝2t＋t2，對比x＝v0t＋

at2知，質(zhì)點的初速度v0＝2m/s，加速度a＝2m/s2，質(zhì)點做勻加速直線運動，故A、C錯誤.5s內(nèi)質(zhì)點的位移為x＝v0t＋

at2＝(2×5＋25)m＝35m，故B正確．質(zhì)點在3s末的速度為v＝v0＋at＝(2＋2×3)m/s＝8m/s，故D錯誤．刷提升CD第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系3．[山東濰坊2020高一上期中](多選)“嫦娥三號”登月探測器平穩(wěn)落月，我國首次成功實現(xiàn)地外天體軟著陸．當(dāng)它靠近月球后，先懸停在月球表面上方一定高度處，之后關(guān)閉發(fā)動機，以1.6m/s2的加速度下落，經(jīng)2.25s到達月球表面．則探測器(

)A．懸停時離月球表面的距離為25.3125mB．著陸速度大小為22.5m/sC．著陸速度大小為3.6m/sD．下落最后1s內(nèi)的平均速度大小為2.8m/s解析由位移公式得“嫦娥三號”懸停時離月球表面的距離為h＝

at2＝×1.6×2.252m＝4.05m，故A錯誤；由速度公式得探測器著陸速度大小為v＝at＝1.6×2.25m/s＝3.6m/s，故B錯誤，C正確；下落最后1s內(nèi)的高度為Δh＝h－

a(t－1)2＝4.05m－×1.6×(2.25－1)2m＝2.8m，下落最后1s內(nèi)的平均速度為v＝

＝m/s＝2.8m/s，故D正確．刷提升第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系4．(多選)一輛汽車由靜止開始做加速度大小為a1的勻加速直線運動，加速運動了時間t1后，由于接到緊急通知，又開始做加速度大小為a2的勻減速直線運動，經(jīng)過t2時間后停下．則汽車在全程的平均速度為(

)A.B.C.D.由題意知，汽車先做初速度為零的勻加速運動，后做末速度為零的勻減速運動，作出v－t圖象如圖所示，可知，全程中的最大速度v＝a1t1＝a2t2，因前后均為勻變速直線運動，則平均速度為

＝

＝

＝

，故A、B正確，D錯誤；全程的總位移x＝

a1t＋

a2t，對全程由平均速度公式有v＝

＝

，故C正確．解析ABC刷提升ABD第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系解析汽車的速度在1s內(nèi)減小了8m/s，所以汽車在減速過程中的加速度大小為8m/s2，A正確；減速行駛的全過程中汽車的平均速度大小為v＝m/s＝10m/s，B正確；汽車運動的時間為t＝s＝2.5s，故汽車剎車后，在3s內(nèi)運動的位移為x＝×2.5m＝25m，C錯誤；汽車剎車后，在2s末的速度大小為v＝20m/s－8×2m/s＝4m/s，D正確．解析刷提升BC第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系6．(多選)如圖所示，光滑斜面的長度為L，且AB＝BC＝CD，一物體(可看成質(zhì)點)自斜面頂端A由靜止開始勻加速滑至底端D，經(jīng)歷的時間為t，下列說法正確的是(

)A．物體運動到D點的速度是B．物體運動的加速度是C．物體在BC段的平均速度是D．物體從頂端A運動到B點所需時間是對A到D過程，根據(jù)平均速度公式有L＝

t，解得vD＝

，故A錯誤；對A到D過程，根據(jù)位移公式有L＝

at2，解得a＝

，故B正確；對A到B過程，根據(jù)位移公式有

＝

at，對A到C過程，根據(jù)位移公式有

＝

at，物體在BC段的平均速度為vBC＝

，聯(lián)立解得t1＝

t，t2＝

t，vBC＝

，故C正確，D錯誤．刷提升C第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系解析位移—時間圖象只能反映直線運動的規(guī)律，故A錯誤；位移與時間為二次函數(shù)關(guān)系，故質(zhì)點做勻變速直線運動，對比x＝v0t＋

at2可知v0＝40m/s，a＝－40m/s2，故B錯誤，C正確；由圖象可知0～1s內(nèi)質(zhì)點的位移為20m，平均速度為20m/s，故D錯誤．刷提升第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系CD8．(多選)如圖所示為A、B在同一直線上沿同一方向同時開始運動的v－t圖象，已知在第3s末兩個物體在途中相遇，則下列說法正確的是(

)A．A、B兩物體是從同一地點出發(fā)的B．3s內(nèi)物體A的平均速度比物體B的大C．A、B兩物體在減速階段的加速度大小之比為2∶1D．t＝1s時，兩物體第一次相遇解析由v－t圖線與時間軸所圍圖形的面積表示位移可知，兩物體在3s內(nèi)的位移不相等，而在第3s末兩個物體相遇，可判斷出兩物體出發(fā)點不同，故A錯誤；由圖象知在3s內(nèi)B的位移大于A的位移，則B的平均速度大于A的平均速度，故B錯誤；v－t圖線的斜率表示加速度，則A在減速過程的加速度大小a1＝

＝m/s2＝2m/s2，B在減速過程的加速度大小a2＝m/s2＝1m/s2，故C正確；由圖象可知1～3s內(nèi)B的位移xB＝×(4＋2)×(3－1)m＝6m，A的位移xA＝×(4－2)×(3－1)m＋2×(3－1)m＝6m，且第3s末

兩個物體在途中相遇，所以t＝1s時，兩物體第一次相遇，故D正確．9．“10米折返跑”的成績反映了人體的靈敏程度，測試時，在平直跑道上，受試者以站立式起跑姿勢站在起點—終點線前，當(dāng)聽到“跑”的口令后，全力跑向正前方10米處的折返線，測試員同時開始計時，受試者到達折返線處時，用手觸摸折返線的物體(如木箱)，再轉(zhuǎn)身跑向起點—終點線，當(dāng)胸部到達終點線的豎直面時，測試員停止計時，所用時間即為“10米折返跑”的成績．設(shè)受試者起跑的加速度大小為4m/s2，運動過程中的最大速度為4m/s，快到達折返線處時需減速到零，減速的加速度大小為8m/s2，返回時達到最大速度后不需減速，保持最大速度沖線，求該受試者“10米折返跑”的成績?yōu)槎嗌倜?？刷素養(yǎng)6.25s第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系解析對受試者，由起點—終點線向折返線運動的過程中，加速階段根據(jù)運動學(xué)公式得t1＝

＝1s，s1＝

vmt1＝2m，減速階段根據(jù)運動學(xué)公式得t3＝

＝0.5s，s3＝

vmt3＝1m，勻速階段用時t2＝

＝1.75s．由折返線向起點—終點線運動的過程中，加速階段根據(jù)運動學(xué)公式得t4＝

＝1s，s4＝

vmt4＝2m，勻速階段用時t5＝

＝2s，受試者“10米折返跑”的成績?yōu)閠＝t1＋t2＋t3＋t4＋t5＝1s＋1.75s＋0.5s＋1s＋2s＝6.25s03勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系課時2勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系題型1速度—位移公式v2－v02＝2ax的應(yīng)用解析第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系刷基礎(chǔ)D根據(jù)勻變速直線運動的速度—位移公式v2－v02＝2ax可知，xAB＝v2/2a，xAC＝（3v)2/2a，聯(lián)立可得AB∶AC＝1∶9，則AB∶BC＝1∶8，故D正確．

【方法總結(jié)】多過程問題，注意前一個過程的末速度是后一個過程的初速度．刷基礎(chǔ)C解析第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系加速度越大，車越容易停下來，當(dāng)汽車恰好到達斑馬線前停下時，加速度最小，根據(jù)速度—位移公式v2－v02＝2ax，得

“－”表示加速度方向與初速度方向相反，選項C正確．解析刷基礎(chǔ)第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系設(shè)子彈運動的加速度大小為a，子彈穿出A時的速度為v，子彈在A中運動的過程中，有，子彈在B中運動的過程中，有，聯(lián)立兩式可得故B正確．B4.(多選)一質(zhì)點沿某一直線做勻變速直線運動，先后通過a、b兩點，該質(zhì)點通過ab全程的平均速度為v1，其中間時刻的瞬時速度大小為v2，中間位置的瞬時速度大小為v3.關(guān)于這三個速度的大小，下列判斷正確的是(

)A．若為勻加速運動，則v1＝v2＜v3B．若為勻加速運動，則v1＜v2＜v3C．若為勻減速運動，則v1＝v2＜v3D．若為勻減速運動，則v1＞v2＞v3解析刷基礎(chǔ)AC第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系勻變速直線運動中，某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則v1＝v2，設(shè)a、b兩點的速度分別為va、vb，則

因為,可知不論勻加速直線運動，還是勻減速直線運動，均有v3＞v2.故A、C正確，B、D錯誤．題型2中間時刻的瞬時速度Vt/2和中間位置的瞬時速度Vx/2的應(yīng)用解析刷基礎(chǔ)BCD第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系5．[遼寧六校協(xié)作體2020高一上期中](多選)一個做勻加速直線運動的物體，先后經(jīng)過A、B兩點的速度分別是v和7v，經(jīng)過AB段的時間是t，則下列判斷中正確的是()A．前半程速度增加3.5vB．經(jīng)過AB段中間時刻的速度是4vC．前t/2時間內(nèi)通過的位移比后t/2時間內(nèi)通過的位移少1.5vtD．前一半位移所需時間是后一半位移所需時間的2倍設(shè)A、B兩點中間位置的速度為vt/2

則，聯(lián)立解得vt/2＝5v，故在前半程速度增加量為4v，A錯誤；勻變速直線運動中，某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，則

，B正確,前t/2時間內(nèi)通過的位移

，后t/2時間內(nèi)通過的位移

，則C正確。通過前x/2位移所需時間，通過后x/2位移所需時間D正確題型3勻變速直線運動的推論Δx＝aT2的理解與應(yīng)用解析刷基礎(chǔ)C第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系如圖，設(shè)AB為x1，BC為x2，由勻變速直線運動公式有

，聯(lián)立解得vA＝10m/s，a＝2m/s2，所以火車行駛的最長時間為

，則火車剎車后6s內(nèi)的位移故選C.刷基礎(chǔ)BD第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系解析設(shè)物體通過AB、BC、CD段所用的時間均為t，由Δs＝at2可得物體的加速度大小為

，因為所用時間t未知，所以不能求出加速度，B正確；物體經(jīng)過B點時的瞬時速度

，可得O、B之間的距離SOB＝＝3.125m，所以O(shè)、A之間的距離SOA＝SOB－SAB＝(3.125－2)m＝1.125m，A、C錯誤；根據(jù)SCD－SBC＝SBC－SAB＝1m可知SCD＝3m＋1m＝4m，故O、D之間的距離SOD＝SOA＋SAB＋SBC＋SCD＝10.125m，D正確．刷基礎(chǔ)第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系解析(1)由Δx＝aT2可得小球的加速度大小為(2)由于勻加速直線運動過程中相鄰相等時間內(nèi)的位移差恒定，即SCD－SBC＝SBC－SAB，則SCD＝2SBC－SAB＝25cm＝0.25m；(3)設(shè)此時A球的速率為所以vA＝vB－aT＝1.25m/s，故A球的運動時間為

故A球的上方正在滾動的小球還有2個(1)5m/s2(2)0.25m(3)2個1．[江蘇蘇北2020高一上期中]物體做直線運動，其速度隨位移變化的規(guī)律為v2＝4x，則()C解析刷提升第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系根據(jù)勻變速直線運動的速度—位移關(guān)系式

，對比可知，物體的初速度為零，加速度為2m/s2，故A、B錯誤；由v＝v0＋at可得v5＝2×5m/s＝10m/s，故C正確；由勻變速直線運動的平均速度公式

，可得，物體在前5s內(nèi)的平均速度為

，故D錯誤．A．物體的初速度為4m/sB．物體的加速度為4m/s2C．物體在第5s末的速度為10m/sD．物體在前5s內(nèi)的平均速度為10m/s【方法總結(jié)】做勻變速直線運動的物體，在某段時間內(nèi)的平均速度為解析刷提升第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系在0～0.5s內(nèi)，汽車做勻速直線運動，之后做勻減速直線運動，設(shè)初速度為v，在速度減為零前，汽車運動位移為x＝30m，則有

，解得v＝15m/s，選項B正確．

B解析刷提升A第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系以列車為參考系，把列車的運動轉(zhuǎn)化為人做勻加速直線運動．設(shè)每節(jié)車廂長為L，人的加速度大小為a，則人通過第一節(jié)車廂的時間

，人通過前4節(jié)車廂的時間

，人通過前16節(jié)車廂的時間為

，故所求的時間Δt＝t16－t4＝4s，故選A.【關(guān)鍵點撥】解決本題的關(guān)鍵在于合理地選擇參考系，轉(zhuǎn)化為人做初速度為零的勻加速直線運動，結(jié)合位移—時間公式進行求解．解析刷提升B第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系根據(jù)勻變速直線運動中某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度，可得

，故A說法正確．只有物體初速度為零時才滿足，即

，本題中物體運動的初速度不為零，根據(jù)x2－x1＝aT2得物體運動的加速度

，故C說法正確，B說法錯誤．在該加速運動過程中vB＝vA＋aT，可得B點的速度大小

，故D說法正確．本題選說法錯誤的，故選B.解析刷提升ABD第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系已知小球在碰到A或B以后，均以與碰前等大的速率反彈回來，可將該運動看成在一條直線上做方向不變的勻減速直線運動，小球停在AB的中點，可知小球的路程

，由可得

代入數(shù)據(jù)解得

當(dāng)n＝0時，a＝－4m/s2

，當(dāng)n＝1時，a＝－4/3m/s2；當(dāng)n＝2時，a＝－0.8m/s2，故A、B、D正確，C錯誤．a(chǎn)＝2n＋1(－4)m/s2(n＝0，1，2，…)．解析刷提升D第3節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系將bc段分成時間相等的兩段，長度分別為x3、x4