2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 同步练习 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 一、单选题 1．如图所示，套在光滑细杆上的小环，在时刻从静止开始沿细杆匀加速下滑，则该物体的图像是( ) A. B. C. D. 2．物体运动的图像如图所示，由图像可知，0~1s内物体的位移大小为( ) A.1.0m B.2.0m C.2.5m D.3.0m 3．北京冬奥会将于2022年2月4日开幕，中国短道速滑队正在备战训练中。如图所示，某运动员的质量为55kg，在起步过程中，运动员一只脚支撑，另一只脚蹬冰，蹬冰时冰刀与冰之间提供沿水平面向前的作用力为275N，双脚交替蹬冰，每次蹬冰时间都是0.7s，双脚交替时间为0.3s，经3.7s到达最大速度，到最大速度前一直在直轨道上运动，不计阻力，则下列说法正确的是( ) A.运动员的加速度为 B.运动员的最大速度为14m/s C.运动员的最大速度为18.5m/s D.运动员匀加速的位移为30.1m 4．在杭州亚运会期间，送餐机器人格外引人关注。假设机器人送餐时先从静止开始做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，直到恰好停在目标位置。已知机器人做匀减速直线运动的第1s内发生的位移为1.75m，加速度大小为，则机器人做匀减速直线运动的初速度大小为( ) A. B. C. D. 5．2024年5月1日上午，我国第三艘航空母舰“福建舰”出海开展首次航行试验，“福建舰”航空母舰上有帮助舰载机起飞的弹射系统，已知“歼-15”型战斗机在跑道上加速时加速度为，起飞速度为，若该战斗机滑行时起飞，假设航空母舰静止，则弹射系统必须使战斗机具有的初速度大小为( ) A. B. C. D. 6．在全国铁路第六次大提速后，列车的最高时速可达250km/h，若某列车正以216km/h的速度匀速行驶，在列车头经过路标A时，司机突然接到报告要求紧急刹车，因前方900m处出现特殊情况，为避免危险发生，列车至少应以多大加速度刹车？( ) A. B. C. D. 7．P、Q、R三点在同一条直线上，一物体从P点静止开始做匀加速直线运动，经过Q的速度为v，到R点的速度为，则等于( ) A.1:8 B.1:6 C.1:5 D.1:3 8．成渝高速铁路的动车采取8节车厢编组。动车从沙坪坝站开出时做匀加速直线运动，当车头经过路边灯箱时速度大小为4m/s，车尾经过该灯箱时速度大小为12m/s。每节车厢的长度相等，前后四节车厢分别经过灯箱的时间之比为( ) A. B. C. D. 9．甲、乙两个物体从同一地点同时出发，沿同一直线运动，运动过程中的图像如图所示，下列说法正确的是( ) A.在时间内，甲、乙两物体的速度大小无相等时刻。 B.乙物体运动过程中位移大小增加得越来越快 C.甲、乙两物体在相距最远的时刻发生在时间内的某时刻 D.甲物体始终沿同一方向运动 10．利用图象法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图象（x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是( ) A.甲图中图可求出物体的加速度大小为 B.乙图中图可求出物体的加速度大小为 C.丙图中图可求出物体的加速度大小为 D.丁图中图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为6m/s 二、填空题 11．匀变速直线运动的位移 1.公式: __________ 2.公式中、、均为__________量,应用公式解题前应先根据正方向明确它们的正负. 3. 当,. 4. 匀变速直线运动的图象是__________,其中图象的斜率表示物体的__________,图象与坐标轴所围面积是物体在一段时间内的__________。 5. 若一个物体的图象如图所示,图线与轴围成两个三角形,面积分别为和,此时,,时间内的总位移,若,位移为__________;若,位移为__________. 12．甲乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间，实验步骤如下： （1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。 （2）甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为______（用L、和g表示）； （3）已知当地的重力加速度大小为，，，乙的反应时间为______s（结果保留2位有效数字）。 参考答案 1．答案：B 解析：根据题意可知小环沿杆方向做初速度为零匀加速直线运动，故B正确，ACD错误. 2．答案：B 解析：图像中图线与坐标轴所围成的面积等于这个过程物体位移的大小，即0~1s内的位移为故选B。 3．答案：B 解析：A.运动员蹬冰时受到的沿水平向前的作用力为，由牛顿第二定律可得 故A错误； BC.运动员在1s内先匀加速运动0.7s，再匀速运动0.3s，故3.7s内匀加速运动时间为 匀速运动时间为 故最大速度为 故B正确；C错误； D.匀加速运动的位移为 故D错误。 选B。 4．答案：A 解析：设机器人做匀减速直线运动的初速度大小为，根据，可得，故选A。 5．答案：B 解析：根据速度与位移的关系公式 解得 故选B。 6．答案：C 解析：取初速度方向为正方向，根据，为避免危险发生，列车刹车的加速度至少为，即加速度大小至少为，故C正确。 7．答案：A 解析：设物体从P点到Q点的时间为t，由公式 可得物体从P点到R点的时间为3t，再由 可得 所以 故选A。 8．答案：D 解析：设车厢总长为L，车厢中间位置的速度为，根据动力学公式有 可得 前四节车厢经过灯箱的时间为 后四节车厢经过灯箱的时间为 前后四节车厢分别经过灯箱的时间之比为 故选D。 9．答案：C 解析：A.甲运动对应的图像斜率绝对值先减小到零，后增大，即甲先沿正方向做减速运动，后沿负方向做加速运动，乙沿负方向做匀速直线运动，即当两图线斜率相等时，两物体的速度相同，故A错误； B.乙运动位移大小均匀增加，对应的图像斜率不变，乙做匀速直线运动，故B错误； C.当甲、乙速度相同时，即在时间内某时刻甲、乙两物体相距最远，C正确； D.甲的位移时间图像斜率由正变到了负，说明速度方向发生了变化，故D错误。故选C。 10．答案：B 解析：A.根据匀变速运动的位移与时间关系公式，根据甲图中图象为正比关系图线，可求出物体的加速度大小为 解得 A错误； B.根据匀变速运动的速度与位移时间关系，根据乙图中图象为正比关系图线，可求出物体的加速度大小为 解得 B正确； C.根据匀变速运动的位移与时间关系公式，整理得 根据丙图中图象为一次关系图线，可求出物体的加速度大小为 解得 物体的加速度大小为，C错误； D.根据微元法可以得到，物理学中图象的图线与坐标轴所围成的面积表示这段时间内物理的速度变化量，则丁图中图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为 D错误。 故选B。 11．答案：vot+1/2at2; 矢; 一条倾斜的直线; 加速度; 位移; 正; 负 解析： 12．答案：（2）（3）0.2 解析：（2）乙的反应时间为尺子下落时间，设为t，则有： 解得：； （3）代入数据得： 学科网（北京）股份有限公司 $$