第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系-2022年高考物理一轮复习学案+题型考点分析+课时训练

【课时训练】 第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 1．(2021·江苏泰州中学)在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图如图所示，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差可以测出被测物体的速度；某时刻测速仪发出超声波，同时汽车在离测速仪358 m处开始做匀减速直线运动。当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车在离测速仪334 m处恰好停下，已知声速为340 m/s，则汽车在这24 m位移内的平均速度为(　　) A．5 m/s　　　　　　　　 B．10 m/s C．12 m/s　 D．24 m/s 【解析】　汽车做匀减速直线运动，逆向看就是匀加速直线运动，汽车在与超声波相遇前、后运动的时间相等，则根据匀变速运动规律可知，两段相同时间内的位移之比为3︰1，则可知在与超声波相遇时汽车前进的距离为24× m/s＝12 m/s，故C正确。＝＝ s＝2 s，汽车的平均速度为＝2× m＝18 m，故超声波与汽车相遇时超声波前进的距离为s＝(358－18) m＝340 m，可知汽车在这24 m位移内的时间为t＝2× 【答案】 C 2．(2020·河南郑州期中)一个物体由静止开始以加速度大小为a1做匀加速直线运动，经过时间t改为做加速度大小为a2的匀减速直线运动，又经过时间t物体回到初始位置，则两个加速度大小之比为(　　) A．　 B． C．　 D． 【解析】　根据题意可知，物体在第一个时间t内做匀加速直线运动，在第二个时间t内先做匀减速运动到速度为零，然后反向加速，取初始速度方向为正方向，对两个运动阶段，则有x＝，B正确。＝(－a2)t2，联立解得a1t2，－x＝a1t·t＋ 【答案】 B 3．伽利略为了研究自由落体运动的规律，利用斜面做了上百次实验。如图所示，让小球从光滑斜面上的不同位置自由滚下，测出小球从不同起点滚动到斜面底端的位移s以及所用的时间t。若比值为定值，小球的运动即为匀变速运动。下列叙述不符合实验事实的是(　　) A．当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的时间 B．小球从同一倾角斜面上的不同位置滚下，比值有较大差异 C．改变斜面倾角，发现对于每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下，比值保持不变 D．将小球在斜面上运动的实验结论合理外推至当斜面倾角为90°时，比值也将保持不变，因此可认为自由落体运动为匀变速直线运动 【解析】 在伽利略时代，没有先进的计时仪器，因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力，目的是便于测量小球运动的时间，故A正确；在伽利略时代，技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以不可能直接得到速度的变化规律，但是伽利略通过数学运算得出结论：如果物体的初速度为零，而且s与t的平方成正比，则v与t成正比，则对于每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下加速度不变，比值也将保持不变，说明自由落体运动是匀变速直线运动，故D正确。保持不变，故B错误，C正确；将斜面实验的结果合理“外推”至当斜面倾角为90°时，比值 【答案】 ACD 4．(2020·黑龙江大庆实验中学)如图所示，折线是表示物体甲从A地向B地运动的x－t图线，直线表示物体乙从B地向A地运动的x－t图线，则下列说法正确的是(　　) A．在2～6 s内甲做匀速直线运动 B．乙做匀速直线运动，其速度大小为5 m/s C．从计时开始至甲、乙相遇的过程中，乙的位移大小为60 m D．在t＝8 s时，甲、乙两物体的速度大小相等 【解析】　位移—时间图线的斜率表示速度，故乙做匀速直线运动，甲在0～2 s内做匀速直线运动，2～6 s内处于静止状态，故A错误；乙做匀速直线运动的速度为v乙＝ m/s＝10 m/s，乙的速度为－5 m/s，故两物体速度大小不相等，相遇时乙的位移大小为40 m，故C、D错误。 m/s＝－5 m/s，负号表示朝着负方向运动，故B正确；在t＝8 s时，甲、乙相遇，此时甲的速度为v甲＝ 【答案】 B 5．(2020·贵州部分重点中学))甲、乙两物体从同一地点出发沿同一直线运动，它们的位移—时间图象如图1所示，则(　　) A．前3 s内甲、乙的平均速度相等 B．3 s末甲、乙两物体的速度相同 C．前3 s内甲、乙的运动方向始终相同 D．前3 s内甲、乙两物体的最大距离为1 m 【解析】 因为乙物体的位移—时间图象是过坐标原点的直线，所以乙物体做匀速直线运动，甲物体的位移—时间图象是曲线，所以甲物体做的是变速直线运动．因为两物体同时同地出发，开始时甲的速度大于乙的速度，在第3 s末两图线相交，则位移相等，所以前3 s内甲、乙的平均速度相等，故A正确；由题图可知，3 s末甲、乙两物体的速度方向相反，故B错误；由题图可知，甲在位移达到3 m时速度减小为