训练5匀变速直线运动的速度与时间的关系-【勤径学升】2024-2025学年高中物理必修第一册同步练测（人教版2019）

训练五 匀变速直线运动的速度与时间的关系 基碑练/学刻 离开跑道后的加速度为5m/s,最大速度为 200m/s。该飞行汽车从静止加速到最大速 1.下列有关匀变速直线运动的认识,其中正 度所用的时间为 ) 确的是 A.40s ( ) B.52s A.物体在一条直线上运动,若在相等的时 C.88s D. 100s 间内通过的位移相等,则物体的运动就 5.某同学利用无人机携带的速度记录仪记录 是匀变速直线运动 它的运动情况,若某次实验时无人机从地 B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线 面竖直向上起飞至返回地面的20s内的 运动 o-7图像如图所示,则本次实验中( ) C.匀变速直线运动是速度变化量为零的 3/(m.s~1) 运动 D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量 2.某质点的速度随时间变化的关系是o一4十 2t,v与t的单位分别为m/s和s,则质点的 A.画v-7图像时取向上为正方向 ( 初速度与加速度分别为 B. 上升的最大速度为3m/s A.4m/s与2m/s B.0与4m/s2 C.全过程中最大加速度是0.75m/s C.4m/s与4m/s{} D.4m/s与0 D. 上升到最大高度用了8s时间 3.星级快车出站时能在150s内匀加速到 6.独轮摩托车是一种新型交通工 180km/h,然后正常行驶。某次因意外列 具,它通过内置的一对陀蝶仪 车以加速时的加速度大小将车速减至 来实现平衡,而它的速度则是 108km/h。以初速度方向为正方向,则下 由倾斜程度来控制的,想要加速则向前倾, 列说法不正确的是 ( 减速和后退则向后倾。某人骑着一款独轮 A.列车加速时的加速度为m/s*} 摩托车从静止开始,以大小为1.2m/s*的 加速度沿直线匀加速运动了6s,又以大小 B.列车减速时,若运用v一v十a计算瞬 为0.8m/s{的加速度沿直线匀减速运动了 时速度,其中a=-1 3m/s{} 4s,然后做匀速直线运动。则独轮摩托车 做匀速直线运动的速度是多大? C.若用v-.图像描述列车的运动,减速时 的图线在时间轴/轴的下方 D.列车由静止加速,1min内速度可达 20m/s 4.一家从事创新设计的公司打造 了一辆飞行汽车,既可以在公 路上行驶,也可以在天空飞行。 已知该飞行汽车起飞时在跑道上的加速度大 小为2m/s,速度达到40m/s后离开地面。 C 高中物理·必修 第一册(人教版) C.乙在前2s内做匀加速直线运动,2s后 能力练 能 做匀减速直线运动 7.2021年9月17日,“神舟 D.2s后,甲、乙速度方向相反 十二号”返回舱在东风着 11.卡车原来以10m/s的速度在平直公路上 陆场安全降落。返回舱 匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较 在距离地面十公里左右 远的地方开始刹车,使卡车匀减速前进 的高处,开始经过多次的减速,当返回舱距 当车速减到2ms时,交通灯转为绿灯 地面高约1m时,四台反推发动机会同时 司机立即停止刹车开始加速,并且只用了 点火,以极强的推力帮助返回舱进一步减速 减速过程的一半时间就加速到原来的速 至2m/s,实现软着陆。现假设返回舱软着陆 度,从刹车开始到恢复原速共用了 12s。求: 过程可视为坚直下落,着陆过程中其速度降 时间按v=-(30一8)m/s的规律变化,由此 (1)减速与加速过程中的加速度大小? (2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速 可知,在软着陆的这个过程中 ,_ _ 度大小? A.返回舱做变加速直线运动 B.返回舱的初速度为30m/s C.返回舱的位移在不断减小 D.相同时间内,返回舱速度变化量不变 8.(多选)给滑块一初速度,使它沿光滑斜面 向上做匀变速运动,加速度大小为a,当滑块 速度大小变为{}时,所用时间可能是( 12.第一辆电动车于1881 ,({m·8-1) # 年制造出来,发明人为 30. 2 法国工程师古斯塔夫· 30 C#2 3。 特鲁夫。现在,电动车 . 由于轻便、能源清洁而 6 1020 30tis 9.爬杆运动员从杆上端由静止开始先匀加速 在国民经济中起着重要的作用。一辆电 下滑时间2(后再匀减速下滑时间恰好到 动车沿正东方向做变速直线运动的速度 达样底自速度为0,则这两段匀变速运动过 随时间变化的图像如图所示。 程中加速度大小之比为 ( _ (1)求电动车速度变化量的最大值。 A.1:2 B.2:1 (2)根据v一/图像,利用求斜率的方法求 C.1:4 D.4:1 出第2个5s内电动车的加速度 10.(多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同 (3)求电动车在最后15s内的加速度。 一直线运动,甲、乙运动的v-7图像如图 所示,下列判断正确的是 _ _ +nfm·s-) A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线 运动 B.甲、乙两次速度相同的时刻分别在1s 末和4s末 100=T=200mm=20 m/min=gm/s。 (3)小李爬山所用的时间 t?=100 min-20 min-20 min=60 min。 小李由Z爬到Y通过的路程 s=v?t?=0.5 m/s×60×60 s=1 800 m。 答案(1)2000m(2)sm/s(3)1800m 12.解析 根据题意可知，零时刻发出第一次超声波信号， 经过0.30 s接收到反射信号，则小车与超声波测速仪 x?=vz=340×0.30m=51m,间的距离为 t=1.0s时刻发出第二次超声波信号，经过0.40 s接 收到反射信号，则小车与超声波测速仪间的距离为 x?=0=340×0.40m=68 m, 因此小车在先后两次反射超声波脉冲信号之间的时间 内前进的距离为d=x?—x?=68 m-51 m=17 m, 小车从第一次接收到信号到第二次接收到信号的时间 间隔为△=At+-2=1.05s, 0=d=1.05m/s≈16.2 m/s。则小车的速度 答案 17 m 16.2 m/s 训练四 速度变化快慢的描述——加速度 基础练学考测评 1.D 物体加速度的方向与速度变化量的方向必定相同， 但与速度方向可能相同，也可能不同，选项 A错误；物 体速度变化量越大，其加速度不一定越大，选项B错误； 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，且物体速度 变化越快，其加速度一定越大，选项C错误，D正确。 2.B 在v-t 图像中，平行于t轴的直线表示列车做匀速 直线运动，逐渐靠近t轴的直线表示列车做减速直线运 动，逐渐远离t轴的直线表示列车做加速直线运动，由 此可知 A、D错误；由于列车未停下，故 B正确，C错误。 3.C 选v?的方向为正方向，根据加速度的定义式可得a =会--=-2+,,所以平均加速度大小为 去“—”表示方向与vi方向相反,选C。 4.B 加速度与速度大小无关，选项 A、D错误；加速度是 反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度就 a=会可知，速度越大，选项B正确；由加速度定义式 变化量大时，由于时间△t未知，所以加速度不一定大， 选项C错误。 5.BD 从图像可判断：乙、丙两车的加速度大小相等，且 比甲车的加速度大，所以乙、丙两车的加速性能相同，且 比甲车的加速性能好，所以选项B、D正确，A、C错误。 6.解析(1)枪管的长度l=vt=600×0.002 m=1.2 m。 (2)a=会0=102002°m/s2=6×10°m/s, 方向与子弹的速度方向相同。 答案(1)1.2 m (2)6×10?m/s2 方向与子弹的速 度方向相同 能力练素能培优 7.B 由于加速度的方向始终与速度方向相同，则速度一 直在增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值，A错 误，B正确；潜水器位移一直在增大，当加速度减小到零 时，速度不再变化，但位移随时间继续增大，C、D错误。 8.C 由题图看出，火箭的速度一直为正值，说明火箭一 直在上升，故 A错误，C正确。由v-t图像的斜率等于 火箭的加速度，知在t?～tg时间内加速度最大，最大加 速度大小为a=-,,故 B、D错误。 9.BD 若1s后的速度方向与原速度方向相同，则a=会 =10-4m/s2=6 m/s3;若1s后的速度方向与原速度 a=A=-10-4m/s2=-14 m/s2,B、D方向相反，则 项正确。 10.B 由图像知 2～3s内，加速度不变且不为零，则轿车 速度均匀变化，故 A错误；由△v=a△t可知，a-t图像 与时间轴所围成的面积表示速度的变化量，0～3 s内 △o=1±3×5m/s=10 m/s,因初速度为0,则第3s 末，轿车速度达到10 m/s,故 B正确；加速度变化率描 述加速度变化快慢，数值应等于加速度的变化量△a除 以所经历时间 t,△a单位为m/s2,时间单位为s,故加 速度变化率的单位为m/s3,故C错误；由图像知 0～ =5m/s3,而2~3s内加2 s内的加速度变化率为 速度变化率为0,由题知加速度变化率越小，乘客感觉 越舒适，则2～3 s内乘客感觉更舒适，故D错误。 11.解析 (1)由于货车的质量比摩托车的质量大很多，故 摩托车与货车相撞瞬间，货车的速度几乎不变，摩托车 的速度反向，大小至少与货车的速度相同，可知摩托车 速度的变化量不小于△v=72 km/h-(一54 km/h)= 126 km/h=35 m/s。所以摩托车的加速度至少为a= 会=2.1×10-m/s2≈16 667 m/s2=1 66. 7g> 500g,因此摩托车驾驶员有生命危险。 (2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a?、a?,根据加 a=会，a,=,速度定义 所以q?:a?=会=3.6×4:3.6×3=1:1。 答案(1)有生命危险(2)1:1 12.解析 由于滑块通过光电门的时间很短，所以可将滑 块通过光电门的平均速度看作是滑块通过光电门时的 瞬时速度。 则：过第一个光电门时的速度为 n.=A7=3.0×20-m/s≈0.103m/s, 过第二个光电门时的速度为 v?=Ar=3.0×10-m/s≈0.273 m/s, 所以a=-=0.273-0.103m/s2≈0.048 m/s2。 答案 0.048 m/s2 训练五 匀变速直线运动的速度与时间的关系 基础练学考测评 1.D 匀变速直线运动有两个特点：(1)轨迹为直线； (2)加速度恒定，只有具备这两个特点，物体做的才是匀 变速直线运动，B错误，D正确。匀变速直线运动的速 度不断变化，所以速度变化量不为零，相等时间内通过 的位移也不相同，A、C错误。 2.A v=4+2t与v=v?+at比较可知：v?=4 m/s,a= 2 m/s2,故 A正确。 3.C 列车的加速度大小a=会0=150m/s2=gm/s2,减 ,d'=-gm/s2,故速时，加速度方向与速度方向相反 A、B两项都正确；列车减速时，v-t图像中图线依然在时 v=1×60 m/s间轴t轴的上方，C项错误；由v=at 可得 =20 m/s,D项正确。 19 r?=a=40s=20s,在空中的4.B 在跑道上的运动时间 t?=2-=200540 s=32s,则运动的总时运动时间 间t=t?+t?=(20+32)s=52 s,故 B正确，A、C、D 错误。 5.D 无人机从地面竖直向上起飞至返回地面，由题图可 知，画 v-t图像时取向上为负方向，A错误；因为取向 上为负方向，所以上升的最大速度为-2 m/s,B错误； v-t图像的斜率表示加速度，全过程中最大加速度是 a=-2m/s2=-1m/s2,负号表示加速度方向向上， C错误；由题图可知0～8s是上升阶段，8～12s是悬停 阶段，12～20 s是下降阶段，所以上升到最大高度用了 8s时间，D正确。 6.解析 独轮摩托车匀加速运动6s时，有v?=a?t, 解得v?=7.2 m/s; 接着独轮摩托车匀减速运动4s,有 v?=v?-a?t?, 解得 v?=4 m/s; 即独轮摩托车做匀速直线运动的速度 v?=v?=4 m/s。 答案 4 m/s 能力练素能培优 7.D 根据v=v?-at,对比 v=—(30t-8)m/s,可知初速 度为v?=8 m/s,方向向下，加速度为a=-30 m/s2,方 向向上；则返回舱做匀减速直线运动，初速度为8 m/s, 位移不断增加。因加速度恒定，则相同时间内，返回舱 速度变化量不变，选项 A、B、C错误，D正确。 8.BC 以初速度方向为正方向，当末速度与初速度方向 相同时，2=v?t,得t=2ai当末速度与初速度方向 相反时，-2=?-at ,得t=2a,B、C正确。 9.A 设加速下滑的加速度大小为a?,减速下滑的加速度 a?=029,a?=大小为a?,下滑2t 时的速度为v,则 0-0,故a?:a?=1:2,A 正确。 10.BC 由题图知，甲以2 m/s的速度做匀速直线运动，乙在 0～2 s内做匀加速直线运动，加速度a?=2 m/s2,2～6 s 内做匀减速直线运动，加速度a?=-1 m/s2,A错误，C 正确；t?=1s和t?=4s时甲、乙速度相同，B正确；0～ 6 s内甲、乙的速度方向都沿正方向，D错误。 11.解析 (1)卡车先做匀减速运动，再 t? t2 做匀加速运动，其运动简 图如图 A B C 所示。 设卡车从 A点开始减速，则 vA=10 m/s,用时t?到达 B点，从 B点又开始加速，用时t?到达C点，则 vg=2 m/s,vc=10 m/s,且2t?=t?,t?+t?=12 s, 可得t?=8 s,t?=4 s 由 v=v?+at得 在AB段vg=vA+a?t ① 在 BC段vc=vg+a?t? ② 代入数据解①②两式可得a?=-1 m/s2,a?=2 m/s2 所以减速过程的加速度大小为1 m/s2,加速过程的加 速度大小为2 m/s2。 (2)2 s末的速度 v?=va+a?t=10 m/s-1×2 m/s=8 m/s, 10 s末的速度 v?=vg+a?t'=2 m/s+2×(10-8)m/s=6 m/s。 答案(1)1 m/s2 2 m/s2(2)8 m/s 6 m/s 12.解析 根据 v-t 图像知电动车的最大速度为30 m/s, 则电动车速度变化量的最大值△v=30 m/s; (2)第2个5s内电动车的加速度和0～15 s内的加速 a?==30-0m/s2=2m/s2;度相等，则 a==0-35m/s(3)电动车在最后15s内的加速度 = -2m/s2,负号表示加速度方向与运动方向相反。 答案(1)30 m/s (2)2 m/s2(3)-2 m/s2 训练六 匀变速直线运动的位移与时间的关系 基础练学考测评 由x=2a2和4x= at21.C 2得：t′=2t,故C正确。 2.B 根据x=20t-2t2可知，该汽车初速度 v?=20 m/s, t=A0=0-20s=5 s,加速度a=-4 m/s2,刹车时间 刹车后做匀减速运动的位移为刹车痕迹长度，根据x= 得x=20×5m-1×4×52m=50 m,But+-at2 正确。 3.B 由v—v。2=2ax得102—52=2ax,152-102=2ax'; 两式联立可得a′=5x,故B正确。 4.C 汽车刹车后最终停止，应先求汽车运动的最长时间， 由v=z+at,得t=0a=0-5s=2.5s,则4s末的速度 x=2a3=2×(52) m=为0,由 v—v2=2ax,得 6.25 m,C正确。 5.ACD 由图 A可知，物体开始和结束时的纵坐标为0, 说明物体又回到了初始位置，A正确；由图 B可知，物体 一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，B 错误；由图C可知，物体第1s内的位移沿正方向，大小 为2 m,第 2 s内的位移沿负方向，大小为2 m,故2 s末 物体回到初始位置，C正确；由图 D可知，物体做匀变速 直线运动，2 s末时物体的总位移为零，故物体回到初始 位置，D正确。 6.解析 由题意知，国旗匀加速上升时间t?=4 s,匀减速 上升时间tg=4 s,匀速上升时间t?=tu一t?—tg=40 s, 国旗匀加速上升阶段：x?=2a,t2 国旗匀速上升阶段：v=a?t?,x?=ot? 国旗匀减速上升阶段：m。=v?-za.t 根据运动的对称性，对于全过程： a?=a?,x?+x?+x?=17.6 m 由以上各式可得：a?=0.1 m/s2,v=0.4 m/s。 答案(1)0.1 m/s2(2)0.4 m/s 能力练素能培优 7.A 设褐马鸡在时间t内运动时的初速度为v?,则其末 速度为3v?,由速度一时间公式有3v?=v?+at,由速度 一位移公式有(3v?)2-v。2=2ax,联立解得x=at2,故 A 正确。 8.A 根据速度时间关系 v=v?+at与汽车的速度与时间 关系为v=20-4t,比较系数可得 v?=20 m/s,a= -4 m/s2,故 A正确；汽车从刹车到停止运动的时间为 to=a=2s=5ss,刹车后6s内汽车的位移为5s内运 x=2a-2×4m=50 m,刹车后6s内汽车动的位移 =?=5m/s=25m/s,故B、C错误；的平均速度为 x?= wt-a2=刹车 后 3s内 的 位移为 (20×3-1×4×32)m=42 m,故D错误。 20