课时2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系-2023-2024学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第一册）

第二章 匀变速直线运动的研究 课时2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 知道匀速直线运动的位移与v-t图像中矩形面积的对应关系； 2. 知道匀变速直线运动的位移与v-t图像中四边形面积的对应关系； 3. 理解位移公式的意义和导出过程； 4. 能运用位移公式、匀变速直线运动的v-t图像解决有关问题； 5. 掌握匀变速直线运动x-t图像的特点，会用它解决简单的问题。 一、匀变速直线运动的位移 1．位移在v­t图像中的表示 做匀变速直线运动的物体的位移对应着v­t图像中的图线和时间轴包围的“面积”。如图所示，物体在0～t时间内的位移大小等于梯形的面积。 2．位移与时间关系式：x＝v0t＋at2。 当初速度为0时，x＝at2。 注意：对于所有的直线运动，v­t图像中图线与时间轴所围图形的面积都等于该段时间内物体的位移大小。 二、速度与位移的关系 1．公式 v2－v＝2ax。 2．推导 速度公式：v＝v0＋at。 位移公式：x＝v0t＋at2。 由以上两式消去t得：v2－v＝2ax。 注意：该式是由匀变速直线运动的两个基本公式推导出来的，因为不含时间，所以当所研究问题中不涉及时间这个物理量时利用该公式往往会更简便。 基础过关练 题组一　位移公式x=v0t+at2的理解及简单应用 1.(2022山东东营第二中学月考)一只海燕正在做匀变速直线运动，下列说法中正确的是 (　　) 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 2.(2023江苏盐城期中)一质点由静止开始做匀加速直线运动，它在第10 s内的位移为19 m，则其加速度大小为 (　　) A.1.9 m/s2　　　B.2.0 m/s2 C.9.5 m/s2　　　D.3.0 m/s2 3.(2023江苏南京第二十九中学月考)一列火车由等长的车厢连接而成，车厢间的间隙忽略不计。一人站在站台上与第一节车厢的最前端相齐。列车由静止开始做匀加速直线运动，已知第一节车厢经过他的时间是10 s，整列火车经过他的时间是30 s，则这列火车的车厢节数为 (　　) A.3节　　　B.6节 C.9节　　　D.12节 4.(2022广东广州三中期中)做匀减速直线运动的质点，它的加速度大小为a，初速度大小为v0，经过时间t速度减小到零，则它在这段时间内的位移大小可表示为 (　　) A.v0t+at2　　　B.v0t C.v0t-at2　　　D.at2 5.(2023江苏宿迁文昌高级中学期中)在研究某公交车的刹车性能时，让公交车沿直线运行到最大速度后开始刹车，公交车开始刹车后位移与时间的关系为x=16t-t2(式中各物理量均采用国际单位制单位)，下列说法正确的是 (　　) A.公交车运行的最大速度为4 m/s B.公交车刹车时的加速度大小为1 m/s2 C.公交车从刹车开始10 s内的位移为60 m D.公交车刹车后第1 s内的平均速度为15 m/s 题组二　速度-位移关系式v2-=2ax的理解及简单应用 6.(2023江苏盐城期中)在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m，该车辆的刹车加速度大小是15 m/s2。已知该路段限速60 km/h，则该车 (　　) A.超速 B.不超速 C.是否超速无法判断 D.行驶速度刚好是60 km/h 7.(2023江苏泰州中学期中)如图所示是山区跨径悬索桥，某车以20 m/s的速度驶上桥面后，以2 m/s2的加速度匀加速至30 m/s，并保持该速度行驶了80 s刚好通过该桥。该车可以看作质点，则该桥长度约为 (　　) A.1 555 m　　　B.2 525 m C.2 565 m　　　D.32 055 m 8.(2023湖北名校联盟期中)2022年6月17日，我国第三艘航母“福建舰”正式下水。“福建舰”采用平直起飞甲板，并配备电磁弹射系统。已知某舰载机靠自身发动机在航母跑道上加速时的最大加速度为10 m/s2，飞机起飞所需的速度至少为60 m/s。 (1)若不启用弹射系统，航母保持静止状态，甲板的起飞跑道至少多长，才能使舰载机在航母上从静止开始成功起飞? (2)启用弹射系统后，可使起飞跑道缩短为100 m，若航母仍保持静止状态，要求飞机成功起飞，则弹射系统提供给飞机的初速度至少多大? 题组三　匀变速直线运动的图像 9.(2022北京平谷期末)物理小组的同学们用无人机进行实验研究。从无人机起飞后的某时刻开始计时，其竖直方向的速度(取竖直向上为正方向)随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是 (　　) A.无人机在1 s末上升到最高点 B.无人机在0~1 s内上升的高度为3