第二章 3 匀变速直线运动位移与时间的关系-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（教科版）

3　匀变速直线运动位移与时间的关系 课时作业·巩固提升 基础巩固 1.关于物体做匀变速直线运动的位移,下列说法中正确的是(　A　) A.平均速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大 B.初速度大的物体通过的位移一定大 C.加速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大 D.加速度大的物体通过的位移一定大 解析:运动的物体的位移均为x= t,则平均速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大,选项A正确;根据 x=v0t+at2,可知物体位移的大小与v0,a大小及方向有关,还与t有关,初速度大的物体通过的位移不一定大;加速度大、运动时间长的物体通过的位移不一定大;加速度大的物体通过的位移也不一定大,选项B、C、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。 3.一辆汽车从车站以初速度为零做匀加速直线运动开出,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动。从启动到停止一共经历了t=10 s,前进了15 m。在此过程中,汽车的最大速度为(　B　) A.1.5 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.无法确定 解析:作出汽车运动的vt图像大致如图所示,由于图线与时间轴所围的面积表示位移,则×10vm=15,解得vm=3 m/s,故B正确。 4.(多选)据测,一只成年猎豹能在几秒之内达到108 km/h的最大速度。某猎豹突然起跑追赶猎物的情境如图所示,起跑过程可以看成从静止开始的匀加速直线运动,已知猎豹第2 s内跑了7.5 m,第3 s内跑了12.5 m。则(　AD　) A.猎豹的加速度为5 m/s2 B.猎豹的加速度为10 m/s2 C.猎豹加速到最大速度所用时间为3 s D.猎豹加速到最大速度所用时间为6 s 解析:由逐差相等公式xⅡ-xⅠ=aT2,代入数据解得猎豹的加速度a= 5 m/s2,故A正确,B错误;猎豹的最大速度v=108 km/h=30 m/s,由v=at,解得t=6 s,故C错误,D正确。 5.如图所示,甲、乙两车沿着同一条平直公路同向行驶,甲车以20 m/s的速度匀速运动,乙车原来速度为8 m/s,从距甲车80 m处以大小为 4 m/s2的加速度做匀加速运动,则乙车追上甲车的时间为(　D　) A.4 s B.6 s C.8 s D.10 s 解析:设经时间t乙车追上甲车。在这段时间内甲、乙两车位移分别为x甲=v甲t,x乙=v乙t+at2,追上时有x乙=x甲+x0,即8t+2t2=20t+80,整理得t2-6t-40=0,解得t1=10 s,t2=-4 s(舍去),故D正确。 6.四个质点做直线运动,运动图像如图所示(选项D中图像对应质点在t=0时刻的速度为零),其对应的质点不能在4 s末回到初位置的是(　D　) 解析:A、B选项中,从xt图像看出4 s末的坐标和起始时刻坐标一样均为3 m,表示4 s末回到初位置,故A、B不合题意;根据vt图像与时间轴所围的面积表示位移,可知在0～4 s内,质点的位移为零,在4 s末能回到初位置,故C不合题意;at图像与时间轴所围的面积表示速度的变化量,可知在0～4 s内,质点的速度变化为零,但位移不为零,在4 s末不能回到初位置,故D合题意。 7.汽车在水平地面上因故刹车的运动可以看作是匀减速直线运动,其位移与时间的关系是x=16t-2t2(m),则它在停止运动前最后1 s内的平均速度为(　C　) A.6 m/s B.4 m/s C.2 m/s D.1 m/s 解析:根据匀变速直线运动的位移时间关系式x=v0t+at2,对比x= 16t-2t2,可知汽车刹车过程中v0=16 m/s,a=-4 m/s2;采取逆向思维,物体在停止运动前1 s内的位移x=at2=×4 m/s2×(1 s)2=2 m,其平均速度==2 m/s,选项C正确。 8.如图所示,小滑块在较长的斜面顶端,以初速度v0=2 m/s、加速度a=2 m/s2向下滑,在到达底端前1 s内,所滑过的距离为L,其中L为斜面长,求: (1)小滑块在斜面上滑行的时间和到达斜面底端时的速度v; (2)斜面的长度L。 解析:设滑块在斜面上滑行的时间为t,有 L=v0t+at2, L-L=v0(t-1)+a(t-1)2