2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系（word练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

课时作业（七）　匀变速直线运动的速度与时间的关系 （建议用时：40分钟） （见学生用书P133） [基础题组练] 题组一　匀变速直线运动的理解 1.下列关于匀变速直线运动的说法正确的是（　　） A.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比 B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动 C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化 D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动 答案　C　 解析　匀加速直线运动的速度随时间均匀增大，二者呈线性关系，但不一定成正比关系，选项A错误；加速度的正、负仅表示加速度的方向与规定的正方向相同还是相反，与是否为匀减速直线运动无关，选项B错误；匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，选项C正确；加速度恒定，初速度与加速度方向相反的匀变速直线运动，速度就是先减小后增大的，选项D错误. 题组二　匀变速直线运动的速度与时间的关系 2.对于运动学公式v＝v0＋at，下列说法正确的是（　　） A.可以求出任意运动状态下物体的速度 B.仅适用于匀变速直线运动 C.物体的末速度一定大于物体的初速度 D. v和v0均只能取正值 答案　B　 解析　运动学公式v＝v0＋at是匀变速直线运动的运动规律，不是任意状态下都可以应用的，选项A错误，B正确；匀变速直线运动有匀加速直线运动和匀减速直线运动，所以物体的末速度不一定大于物体的初速度，v和v0也不一定都取正值，选项C、D错误. 3.2021年10月16日，我国在酒泉卫星发射中心，用长征二号F遥十三运载火箭将神舟十三号载人飞船送入预定轨道，并与天和核心舱进行交会对接.如图所示，若发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v＝（2t＋4） m/s，由此可知这段时间内（　　） A.火箭的加速度为4 m/s2 B.火箭的初速度为2 m/s C.在3 s末，火箭的瞬时速度为10 m/s D.火箭做匀速直线运动 答案　C　 解析　根据公式v＝v0＋at，可知火箭的初速度为4 m/s，火箭的加速度为2 m/s2，选项A、B错误；在3 s末，火箭的瞬时速度为v3＝（2×3＋4） m/s＝10 m/s，选项C正确；火箭做加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，选项D错误. 4.物体做匀加速直线运动，到达A点时的速度为5 m/s，经3 s到达B点时的速度为14 m/s，再经过4 s到达C点，则它到达C点时的速度为（　　） A.23 m/s B.5 m/s C.26 m/s D.10 m/s 答案　C　 解析　物体的加速度a＝＝ m/s2＝3 m/s2，到达C点时的速度vC＝vB＋at＝（14＋3×4） m/s＝26 m/s，选项C正确. 5.一架飞机刚开始着陆减速时的速度为50 m/s，加速度大小为5 m/s2，那么在着陆后第12 s末飞机的速度应该是（　　） A.12.5 m/s B.10 m/s C.0 D.－10 m/s 答案　C　 解析　飞机停止的时间t＝＝ s＝10 s，因此第12 s末飞机的速度为0，选项C正确. 题组三v－t图像的理解及应用 6.将某汽车的刹车过程视为匀变速直线运动.该汽车在紧急刹车时加速度的大小为6 m/s2，恰好在2 s内停下来，则选项图中能正确表示该汽车刹车过程的是（　　） A B C D 答案　A　 解析　汽车在紧急刹车时加速度的大小为6 m/s2，在2 s内停下来，则a＝－6 m/s2，由匀变速直线运动的速度公式得0＝v0＋at，解得v0＝12 m/s，即在2 s内汽车速度从12 m/s变成0，能正确表示该汽车刹车过程的v－t图像是A项. 7.（多选）甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度—时间图像如图所示.由此可知（　　） A.甲和乙的初速度方向相同，大小之比为3∶1 B.在t＝4 s时，两者的瞬时速度大小相等 C.甲和乙的加速度方向相同，大小之比为3∶1 D.甲和乙的加速度方向相反，大小之比为1∶1 答案　AD　 解析　甲的初速度为3 m/s，乙的初速度为1 m/s，因此甲和乙的初速度方向相同，大小之比为3∶1，选项A正确；由题图知，在t＝4 s时，两者的瞬时速度大小不相等，选项B错误；甲沿正方向做匀减速直线运动，乙沿正方向做匀加速直线运动，甲的加速度为－0.5 m/s2，乙的加速度为0.5 m/s2，因此甲和乙的加速度方向相反，大小之比为1∶1，选项C错误，D正确. 8.一物体静止在光滑的固定水平桌面上，现对其施加一水平外力，使它沿水平桌面做直线运动，该物体的v－t图像如图所示，根据图像，下列说法正确的是（　　） A.0～6 s时间内物体运动的加速度始终没有改变 B.2～3 s时间内物体做减速运动 C.第1 s末物体的速度方向改变 D.第1.5 s末和第2.5 s末两个时刻物体的加速度相同 答案　D　 解析　在v－t图像中，图线的斜率表示物体运动的加速度，由题图可知，0～6 s时间内图线的斜率发生了变化，则物体加速度发生变化，选项A错误；2～3 s时间内，速度大小逐渐增大，物体做加速运动，选项B错误；0～2 s内速度一直为正，第1 s末物体的速度方向没有发生改变，选项C错误；物体在1～3 s内做匀变速直线运动，加速度不变，所以第1.5 s末和第2.5 s末两个时刻物体的加速度相同，选项D正确. [能力提升练] 9.某人从竖直滑杆上端由静止开始先匀加速下滑2t后再匀减速下滑t，恰好到达滑杆底端且速度为0，则前后两段匀变速运动过程中加速度大小之比为（　　） A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1 答案　A　 解析　设前后两段过程的最大速度为v，则匀加速阶段a1＝，匀减速阶段a2＝，所以加速度大小之比为1∶2，选项A正确. 10.物体做匀加速直线运动，已知它在第1 s末的速度是6 m/s，第2 s末的速度是8 m/s，则下面结论正确的是（　　） A.物体在零时刻的速度是3 m/s B.物体的加速度是2 m/s2 C.任何1 s内的速度变化量都是3 m/s D.每1 s初的速度比前1 s末的速度大2 m/s 答案　B　 解析　物体的加速度为a＝＝ m/s2＝2 m/s2，物体在零时刻的速度为v0＝v1－at1＝6 m/s－2×1 m/s＝4 m/s，选项A错误，B正确；物体在任何1 s内速度的变化量Δv＝at＝2×1 m/s＝2 m/s，选项C错误；每1 s初和前1 s末是同一时刻，速度相等，选项D错误. 11.在平直路面上，一辆完全自动驾驶的汽车在进行研发测试，从静止开始以加速度a1加速5 s后又以加速度a2＝1 m/s2加速，又经过10 s达到最大速度30 m/s，求： （1）汽车在第5 s末的速度v1； （2）加速度a1的大小. 解析　（1）以a2加速的过程，由速度公式可得v2＝v1＋a2t2， 解得5 s末的速度为v1＝v2－a2t2＝20 m/s，方向与汽车的运动方向相同； （2）以a1加速的过程，由速度公式可得 v1＝0＋a1t1， 解得a1＝＝4 m/s2. 答案　（1）20 m/s，方向与汽车的运动方向相同　（2）4 m/s2 12.汽车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹 车，使汽车匀减速前进，当车速减到2 m/s时，交通灯转为绿色，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程一半的时间，使汽车加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原来速度的过程用了12 s.求： （1）减速与加速过程中的加速度大小； （2）开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度大小. 解析　（1）汽车先做匀减速运动，再做匀加速运动，其运动简图如图所示，设汽车从A点开始减速，其运动的初速度vA＝10 m/s，用t1表示从A点到达B点经过的时间，汽车从B点又开始加速，经过时间t2到达C点， 则vB＝2 m/s，vC＝10 m/s， 且t2＝t1，t1＋t2＝12 s， 可得t1＝8 s，t2＝4 s， 在AB段，vB＝vA－a1t1； 在BC段，vC＝vB＋a2t2， 代入数据得a1＝1 m/s2，a2＝2 m/s2. （2）2 s末的速度大小 v2＝vA－a1t1'＝10 m/s－1×2 m/s＝8 m/s， 10 s末的速度大小 v10＝vB＋a2t2'＝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 学科网（北京）股份有限公司 $$