第二章 第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系（课时作业）-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【导与练】高中同步全程学习（人教版）

3　匀变速直线运动的位移与时间的关系 课时作业 学考基础练 知识点一　对位移—时间公式的理解及应用 1.一只海燕正在做匀变速直线运动,下列说法中正确的是(　C　) A.海燕的速度与时间成正比 B.海燕的位移必与时间的平方成正比 C.海燕的速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比 D.若是匀加速运动,位移和速度随时间增加;若是匀减速运动,位移和速度随时间减小 解析:根据v=v0+at和x=v0t+at2可知,只有在初速度为零的情况下,速度与时间成正比,位移与时间的平方成正比,故A、B错误;由a=可知,a一定,则海燕的速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比,故C正确;当海燕做匀减速运动时,速度减小,位移可能增大,故D错误。 2.由静止开始做匀加速运动的汽车,第1 s内通过0.4 m路程,以下说法中正确的是(　A　) ①第1 s末的速度为0.8 m/s　②加速度为0.8 m/s2 ③第2 s内通过的路程为1.2 m　④前2 s内通过的路程为1.2 m A.①②③ B.②③④ C.①②③④ D.①②④ 解析:设加速度为a,则由x=at2,得a==0.8 m/s2,所以第1 s末速度v1=a·(1 s)=0.8 m/s,第2 s内通过路程为x2=a·(2 s)2-0.4 m= 1.2 m,故①②③正确,④错误,即选项A正确,B、C、D错误。 3.做匀变速直线运动的质点在前5 s内的位移为10 m,在前7 s内的位移为21 m,则质点在t=6 s时的速度为(　A　) A.5.5 m/s B.5 m/s C.4 m/s D.3.5 m/s 解析:设初速度为v0,加速度为a。根据位移公式x=v0t+at2,将t=5 s和t=7 s分别代入,解得v0=-0.5 m/s,a=1 m/s2。质点在t=6 s时的速度v6=v0+at=5.5 m/s,故A项正确。 4.一质点沿x轴运动,其位置坐标x随时间t变化的关系为x=8-2t2(x的单位为m,t的单位为s),则质点(　D　) A.初速度大小为8 m/s B.在t=2 s时的速度为0 C.沿x轴正方向运动 D.0～2 s内的平均速度大小为4 m/s 解析:根据位移公式可得质点运动的初速度v0=0,加速度a=-4 m/s2,沿x轴负方向运动,故选项A、B、C错误;t=0时的位置x1=8 m,t=2 s时的位置x2=0,0～2 s内的平均速度大小v==4 m/s,故选项D 正确。 知识点二　匀变速直线运动的速度与位移关系式的应用 5.某航母跑道长200 m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s。那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为(　B　) A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s 解析:由v2-=2ax得v0==10 m/s,故本题选B。 6.如图所示,一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则xAB∶xBC等于(　C　) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 解析:画出运动示意图,由v2-=2ax得xAB=,xBC=,故xAB∶xBC=1∶3,选项C正确。 7.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,司机见前方有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5 m/s2,则汽车刹车后6 s内的位移为(　B　) A.30 m B.40 m C.210 m D.120 m 解析:汽车刹车到停止,加速度为a=-5 m/s2,汽车刹车所需的时间t0= ==4 s<6 s,则汽车在刹车后6 s内的位移为汽车的刹车距离,所以x==40 m,故选B。 知识点三　匀变速直线运动的图像拓展 8.(2021·江苏连云港检测)一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止。下列速度的平方v2和位移x的关系图像中,能描述该过程的是(　B　) 解析:汽车做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a1,则v2= 2a1x,a1不变,所以v2x图像是直线;刹车后做匀减速直线运动,设加速度大小为a2,则有0-v2=-2a2x,a2不变,所以v2x图像是直线,故B正确,A、C、D错误。 9.如图所示为甲、乙、丙三个质点的位置x与时间t的关系图像,则在0～t2时间内(　D　) A.甲先做匀加速再做匀减速运动 B.乙的平均速度大于丙的平均速度 C.丙做曲线运动 D.在t2时刻,甲、乙、丙相遇 解析:xt图线的斜率表示速度,则甲先沿正方向做匀速运动,后沿负方向做匀速运动,故A错误;0～t2时间内,三个质点在相同时间内的位移相同,则平均速度相同,故B错误;丙做的是加速直线运动,故C错误;在t2时刻甲、乙、丙的位置相同,它们相遇,故D正确。 10.(2021·山东济南