2024-2025學(xué)年高中物理第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第3節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系同步訓(xùn)練含解析新人教版必修1

PAGE6-第3節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系基礎(chǔ)訓(xùn)練1.一物體由靜止起先做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t內(nèi)通過的位移為x,則它從動(dòng)身起先經(jīng)過4x的位移所用的時(shí)間為(C)A.t4 B.tC.2t D.4t解析:由x=12at2和4x=12at′2得t2.一個(gè)物體由靜止起先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第1s末的速度達(dá)到4m/s,物體在第2s內(nèi)的位移是(A)A.6m B.8m C.4m D.1.6m解析:依據(jù)速度公式v1=at,得a=v1t=4m/s1s=4m/s2。第1s末的速度等于第2s初的速度,所以物體在第2s內(nèi)的位移x2=v1t+1s+12×4m/s2×(1s)2=6m3.飛機(jī)的起飛過程從靜止動(dòng)身,在直跑道上加速前進(jìn),等達(dá)到肯定速度時(shí)離地。已知飛機(jī)加速前進(jìn)的路程為1600m,所用時(shí)間為40s。假設(shè)這段運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng),用a表示加速度,v表示離地時(shí)的速度,則(A)A.a=2m/s2,v=80m/s B.a=1m/s2,v=40m/sC.a=80m/s2,v=40m/s D.a=1m/s2,v=80m/s解析:由于初速度為0,故x=12at2,a=2xt2=2m/s4.小劉駕駛著小轎車以54km/h的速度勻速行駛,看到前面十字路口閃耀的綠燈倒計(jì)時(shí)只有4s了,他馬上踩剎車,假設(shè)轎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為3m/s2,則剎車起先6s后轎車的位移是(C)A.112.5m B.60m C.37.5m D.36m解析:由v=v0+at得,轎車停下時(shí)所經(jīng)時(shí)間t停=-v0a=5s,剎車起先6s轎車已停下,故剎車起先6s后的位移是x停=12at5.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體位移隨時(shí)間的改變規(guī)律為x=24t-1.5t2(m),依據(jù)這一關(guān)系式可以知道,物體速度為零的時(shí)刻是(B)A.1.5s B.8s C.16s D.24s解析:對比勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=v0t+12at2可知,物體的初速度v0=24m/s,加速度a=-3m/s2,由v=v0+at得物體速度為零的時(shí)刻為t=-v6.如圖為一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象,則(B)A.質(zhì)點(diǎn)前20s做勻加速運(yùn)動(dòng),后20s做勻減速運(yùn)動(dòng)B.前20s質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度大小與后20s運(yùn)動(dòng)的速度大小相等C.前20s質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與后20s質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相同D.前20s質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度與后20s運(yùn)動(dòng)的加速度方向相反解析:xt圖象中的線性圖線表示的是勻速直線運(yùn)動(dòng);0～20s和20～40s速度大小相等,運(yùn)動(dòng)方向相反。7.如圖表示甲、乙兩個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體相對于同一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)的xt圖象,下列說法中正確的是(D)A.甲、乙都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.甲、乙從同一點(diǎn)動(dòng)身C.乙比甲早運(yùn)動(dòng)t0時(shí)間D.乙運(yùn)動(dòng)的速率大于甲運(yùn)動(dòng)的速率解析:從圖中可推斷,甲、乙均做勻速直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;甲、乙從相距x0相向運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;甲比乙先運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0,故C錯(cuò)誤;同樣經(jīng)過x08.(2024·浙江4月學(xué)考)汽車以10m/s的速度在馬路上勻速行駛,駕駛員發(fā)覺正前方15m處的斑馬線上有行人,于是剎車禮讓,汽車恰好停在斑馬線前。假設(shè)駕駛員反應(yīng)時(shí)間為0.5s,汽車運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示,則汽車的加速度大小為(C)A.20m/s2 B.6m/s2C.5m/s2 D.4m/s2解析:依據(jù)vt圖象的面積代表物體通過的位移可知,勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則x=vt,即15m-10×0.5m=10+02t,因此勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2s,所以勻減速的加速度為a=Δvt=0-102m/s29.如圖所示是甲、乙兩物體從同一點(diǎn)起先做直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)圖象,下列說法正確的是(C)①若y表示位移,則t1時(shí)間內(nèi)甲的位移小于乙的位移②若y表示速度,則t1時(shí)間內(nèi)甲的位移小于乙的位移③若y表示位移,則t=t1時(shí)甲的速度大于乙的速度④若y表示速度,則t=t1時(shí)甲的速度大于乙的速度A.①② B.①④C.②③ D.③④解析:若y表示位移,則t1時(shí)間內(nèi)甲的位移等于乙的位移,①錯(cuò)誤;若y表示速度,依據(jù)速度圖象與時(shí)間軸所圍的面積表示位移,則t1時(shí)間內(nèi)甲的位移小于乙的位移,②正確;若y表示位移,依據(jù)位移圖象傾斜程度表示速度,則t=t1時(shí)甲的速度大于乙的速度,③正確;若y表示速度,則t=t1時(shí)甲的速度等于乙的速度,④錯(cuò)誤。故選C。10.登山運(yùn)動(dòng)員登山時(shí),發(fā)覺山坡上距他1000m處出現(xiàn)雪崩,依據(jù)山的坡度可估計(jì)出雪塊下滑的加速度約為5m/s2,試估算他有多少時(shí)間逃離現(xiàn)場?解析:作為近似估算,這是一個(gè)理論聯(lián)系實(shí)際的問題,題中未給出雪塊下滑的初速度,但作為一種志向化處理的方法,可取雪塊下滑的初速度為0。我們可以抓住雪塊做加速運(yùn)動(dòng)這一主要特征,而忽視初速度這一次因素。這樣由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=v0t+12at2雪塊滑到登山運(yùn)動(dòng)員處所需的時(shí)間為t=2x即他有20s的時(shí)間逃離現(xiàn)場。答案:20s實(shí)力提升11.幾個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在時(shí)間t內(nèi)位移最大的是(D)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=vt可知,在時(shí)間t相同的狀況下,只要平均速度最大,則位移肯定最大,D正確。12.汽車甲沿著平直的馬路以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它通過某處時(shí),該處恰有汽車乙正起先做初速為0的加速運(yùn)動(dòng)去追甲車,依據(jù)上述已知條件(A)A.可求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度B.可求出乙車追上甲車時(shí)乙車所走的路程C.可求出乙車從啟動(dòng)到追上甲車所用的時(shí)間D.無法求得以上三個(gè)物理量中的任何一個(gè)解析:乙車追上甲車時(shí)有s甲=s乙,即有v0t=12at2,且此時(shí)乙車的速度為v=at,聯(lián)立解得乙車追上甲車時(shí)乙車的速度v=at=2v013.一輛長途客車正在以v=20m/s的速度勻速行駛,突然,司機(jī)望見車的正前方x=45m處有一只小狗(如圖甲),司機(jī)馬上實(shí)行制動(dòng)措施。從司機(jī)望見小狗到長途客車起先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔Δt=0.5s。若從司機(jī)望見小狗起先計(jì)時(shí)(t=0),該長途客車的速度-時(shí)間圖象如圖乙所示。求:(1)長途客車在Δt時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離;(2)長途客車從司機(jī)發(fā)覺小狗至停止運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離;(3)依據(jù)你的計(jì)算結(jié)果,推斷小狗是否平安。假如平安,請說明你推斷的依據(jù);假如擔(dān)心全,有哪些狀況可以使小狗平安。解析:(1)客車在司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),前進(jìn)的距離x1=vΔt=20m/s×0.5s=10m。(2)客車從司機(jī)發(fā)覺小狗至停止的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離x2=x1+12vt=10m+0+20m/s(3)因?yàn)閤2>x=45m,所以小狗擔(dān)心全。若小狗不發(fā)生危急,可以采納如下的一些方式:①小狗沿車的前進(jìn)方向在4.5s內(nèi)跑出5m以上的距離。②小狗沿垂直車運(yùn)動(dòng)的方向在4.5s內(nèi)跑出的距離超過車的寬度。答案:(1)10m(2)50m(3)見解析14.礦井里的升降機(jī),由靜止起先勻加速上升,經(jīng)過5s速度達(dá)到4m/s后,又以這個(gè)速度勻速上升20s,然后勻減速上升,經(jīng)過4s停在井口。(1)畫出升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的vt圖象;(2)求礦井的深度。解析:(1)依據(jù)題意,畫出升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的vt圖象,如圖所示。(2)升降機(jī)的位移等于vt圖線與時(shí)間軸所圍面積x=12×(20+29)×4m=即礦井的深度為98m。答案:(1)見解析圖(2)98m15.如圖所示為一物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象,依據(jù)圖象,求:(1)前2s內(nèi)的位移、第4s內(nèi)的位移;(2)前6s的平均速度和平均速率;(3)各段的加速度;(4)畫出對應(yīng)的at圖象。解析:(1)前2s內(nèi)的位移x2=12×6×2m=6m第4s內(nèi)的位移x4=vt=6×1m=6m。(2)前6s的位移等于前4s內(nèi)的位移,為x6=2+42×6m=18m前6s的平均速度v=x6t6=18前6s內(nèi)的路程為s