2024高中物理第二章勻變速直線運動的研究2勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系課后作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGEPAGE5勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系eq\o(\s\up7(限時：45分鐘),\s\do5())一、單項選擇題1．飛機著陸后勻減速滑行，初速度是60m/s，加速度的大小是3m/s2，則飛機著陸后經(jīng)多長時間停下(C)A．10s B．15sC．20s D．30s解析：取初速度方向為正方向，依據(jù)速度時間關(guān)系有：v＝v0＋at得t＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(0－60,－3)s＝20s.2．爬竿運動員從竿上端由靜止起先先勻加速下滑時間2t，后再勻減速下滑時間t恰好到達竿底且速度為0，則這兩段勻變速運動過程中加速度大小之比為(A)A．1∶2 B．2∶1C．1∶4 D．4∶1解析：設(shè)加速下滑的加速度大小為a1，減速下滑的加速度大小為a2，下滑2t時的速度為v，則：a1＝eq\f(v－0,2t)，a2＝eq\f(v－0,t)，故a1∶a2＝1∶2，A正確．3．以72km/h的速度在平直馬路上行駛的汽車，遇緊急狀況而急剎車獲得大小為4m/s2的加速度，則剎車3s后汽車的速度為(C)A．16m/s B．12m/sC．8m/s D．0解析：取初速度方向為正方向，則v0＝eq\f(72,3.6)m/s＝20m/s，a＝－4m/s2.設(shè)剎車經(jīng)t0時間而停止運動即末速度v＝0，由v＝v0＋at0得t0＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(0－20,－4)s＝5s，故在t0＝5s末汽車速度為零，而汽車在t1＝3s時仍處于運動狀態(tài)，故在剎車3s后汽車速度為v1＝v0＋at＝20m/s－4×3m/s＝8m/s，故選C.4．一只小球在斜面上由靜止起先勻加速滾下，進入水平面后又做勻減速運動，直至停止．如圖所示的速率—時間圖象中可以反映小球這一運動過程的是(C)解析：小球先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動，C項正確．5．星級快車出站時能在150s內(nèi)勻加速到180km/h，然后正常行駛．某次因意外列車以加速時的加速度大小將車速減至108km/h，以初速度方向為正方向，則下列說法錯誤的是(C)A．列車加速時的加速度大小為eq\f(1,3)m/s2B．列車減速時，若運用v＝v0＋at計算瞬時速度，其中a＝－eq\f(1,3)m/s2C．若用v－t圖象描述列車的運動，減速時的圖線在時間軸t軸的下方D．列車由靜止加速，1分鐘內(nèi)，速度可達20m/s解析：列車的加速度大小a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(50m/s,150s)＝eq\f(1,3)m/s2，減速時，加速度方向與速度方向相反，a′＝－eq\f(1,3)m/s2，A、B正確；列車減速時，v－t圖象中圖線依舊在時間軸t軸的上方，C錯誤；由v＝at可得v＝eq\f(1,3)×60m/s＝20m/s，D正確．二、多項選擇題6．a(chǎn)、b兩個物體從同一地點同時動身，沿同一方向做勻變速直線運動，若初速度不同而加速度相同，則在運動過程中(AD)A．a(chǎn)、b的速度之差保持不變B．a(chǎn)、b的速度之差與時間成正比C．a(chǎn)、b的速度之和與時間成正比D．a(chǎn)、b的速度之和與時間成線性關(guān)系解析：設(shè)a、b兩個物體的初速度分別為v1和v2，由速度公式v＝v0＋at可得t時刻a、b兩物體的速度分別為：va＝v1＋at，vb＝v2＋at，兩速度之差va－vb＝v1－v2，由此可知，va－vb與時間無關(guān)，保持不變，A正確，B錯誤；兩速度之和va＋vb＝v1＋v2＋2at，與時間成線性關(guān)系，由于v1＋v2≠0，并非與時間成正比，C錯誤，D正確．7.我國在西昌衛(wèi)星放射中心用“長征三號丙”運載火箭，勝利將第三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，這標記著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程建設(shè)又邁出了重要一步，衛(wèi)星組網(wǎng)正按安排穩(wěn)步推動．如圖所示，放射過程中某段時間內(nèi)火箭速度的改變規(guī)律為v＝(2t＋4)m/s，由此可知這段時間內(nèi)(CD)A．火箭的初速度為2m/sB．火箭的加速度為4m/s2C．在3s末，火箭的瞬時速度為10m/sD．火箭做勻加速直線運動解析：在這段時間內(nèi)，由速度的表達式可知，火箭的速度勻稱增大，故火箭做勻加速直線運動，選項D正確；由勻變速直線運動的速度公式v＝v0＋at知，在這段時間內(nèi)火箭的初速度v0＝4m/s，加速度a＝2m/s2，選項A、B錯誤；將時間t＝3s代入得v3＝10m/s，選項C正確．8.如圖為某質(zhì)點的v－t圖象，則下列說法中正確的是(CD)A．在0～6s內(nèi)，質(zhì)點做勻變速直線運動B．在6～10s內(nèi)，質(zhì)點處于靜止狀態(tài)C．在4s末，質(zhì)點運動方向不變D．在t＝12s末，質(zhì)點的加速度為－1m/s2解析：在0～6s內(nèi)，質(zhì)點運動的加速度有兩個值，不是勻變速直線運動，A項錯．在6～10s內(nèi)，質(zhì)點速度為4m/s，是勻速直線運動，B項錯．在4s末，質(zhì)點的速度是6m/s，運動方向不變，C項對．在10～14s內(nèi)，質(zhì)點的加速度為－1m/s2，D項對．三、非選擇題9．磁懸浮列車由靜止起先加速出站，加速度為0.6m/s2,2min后列車速度為多大？列車勻速運動時速度為432km/h，假如以0.8m/s2的加速度減速進站，求減速160s時速度為多大？答案：72m/s0解析：取列車起先運動方向為正方向．列車初速度v10＝0，則列車2min后的速度v＝v10＋a1t1＝(0＋0.6×2×60)m/s＝72m/s當列車減速進站時a2＝－0.8m/s2初速度v20＝432km/h＝120m/s從剎車到速度為0的時間t0＝eq\f(－v20,a2)＝eq\f(－120,－0.8)s＝150s所以160s時列車已經(jīng)停止運動，速度為0.10.高空偵察敵機可進行高空偵察，導(dǎo)彈則是打擊高空偵察敵機的有力武器．假設(shè)某日有一架高空偵察敵機正以300m/s的速度向某城市飛來，它通過該城市上空的A點．某導(dǎo)彈基地通過雷達探測并計算高空偵察敵機的飛行規(guī)律，在高空偵察敵機離A點尚有一段距離時放射導(dǎo)彈，導(dǎo)彈以80m/s2的加速度做勻加速直線運動，以1200m/s的速度在A點擊中敵機．(1)導(dǎo)彈放射后經(jīng)過多長時間擊中敵機？(2)敵機離A點多遠時，起先放射導(dǎo)彈？答案：(1)15s(2)4.5km解析：(1)導(dǎo)彈由靜止做勻加速直線運動，v0＝0，據(jù)公式v＝v0＋at有t＝eq\f(v,a)＝eq\f(1200,80)s＝15s，即導(dǎo)彈放射后經(jīng)15s時間擊中敵機．(2)敵機做勻速直線運動，15s通過的位移，x＝v′t＝300×15m＝4500m＝4.5km.即當敵機離A點4.5km時，起先放射導(dǎo)彈．11．放射衛(wèi)星一般應(yīng)用多級火箭，第一級火箭點火后，使衛(wèi)星向上勻加速運動的加速度為50m/s2，燃燒30s后第一級脫離．其次級火箭沒有立刻點火，所以衛(wèi)星向上做加速度大小為10m/s2的勻減速運動，10s后其次級火箭啟動，衛(wèi)星的加速度為80m/s2，這樣經(jīng)過1.5min其次級火箭脫離時，衛(wèi)星的速度多大？畫出整個過程的v－t圖象．答案：8600m/sv－t圖象如圖所示解析：整個過程中衛(wèi)星的運動不是勻變速直線運動，但可以分為三個勻變速直線運動來處理．0～30s，第一級火箭燃燒完畢前，火箭向上勻加速運動，30s時的速度：v1＝a1t1＝50×30m/s＝1500m/s.30s～40s，第一級火箭燃燒完畢后，火箭向上勻減速運動，40s時的速度：v2＝v1－a2t2＝(1500－10×10)m/s＝1400m/s.40s～130s，其次級火箭脫離前，火箭向上勻加速運動，130s時的速度：v3＝v2＋a3t3＝(1400＋80×90)m/s＝8600m/s.由以上計算知全程v－t圖象如答案圖所示．12．一輛公共汽車由靜止動身做勻加速直線運動，加速度大小為2m/s2,6s后改做勻速直線運動，快到下一站時關(guān)閉發(fā)動機做勻減速直線運動，再經(jīng)過12s停止，求：(1)汽車勻速行駛時的速度；(2)汽車關(guān)閉發(fā)動機后的加速度；(3)汽車在勻速行駛的過程中突遇緊急狀況，須要停車，若其剎車的加速度大小為4m/s2，那么剎車2s和5s時的速度為多少？答案：(1)12m/s(2)－1m/s2，負號表示汽車做勻減速直線運動(3)4m/s0解析：(1)汽車勻速行駛時的速度等于汽車做勻加速直線運動過程的末速度．由題目知：v0＝0，a1＝2m/s2，t1＝6s.代入勻變速直線運動的速度公式v1＝v0＋a1t得：勻速運動的速度v1＝12m/s.(2)汽車關(guān)閉發(fā)動機后做勻減速直線運動的初速度等于汽車勻速行駛時的速度，即v′0＝v1＝12m/s，末速度v′＝0，時間t2＝12s，則由勻變速直線運動的加速度公式有：a2＝eq\f(v′－v′0,t)＝eq\f(0－12,1