作业(3) 匀变速直线运动的速度与时间的关系-【假期作业】2024年新教材高一物理寒假假期作业

匀变速直线运动的速度与时间的关系 知识点一　匀变速直线运动的特点及v­t图像 1.匀变速直线运动的特点 (1)加速度a恒定不变。 (2)v-t图像是一条倾斜直线。 2.对v-t图像的理解 (1)图像上每一个点表示某一时刻的速度，正、负表示速度的方向(即物体运动的方向)。 (2)直线的斜率表示加速度，斜率的正、负表示加速度的方向。 (3)v-t图像描述的是物体的速度随时间的运动规律，并不表示物体的运动轨迹。 1.(多选)某物体沿直线运动，其v­t图像如图示，则下列说法正确的是(　　) A.2～5 s内物体静止 B.0～2 s内物体加速度为5 m/s2 C.第6 s末物体回到原出发点 D.第1 s内和第6 s内的加速度方向相反 2.如图所示甲、乙两物体运动的v-t图像，由图可知乙物体运动的初速度是________m/s，加速度是________m/s2。甲物体运动的初速度是________m/s，加速度是________m/s2。 v-t图像中的五点信息 (1)横截距：开始运动时刻或速度为零时刻。 (2)纵截距：初速度。 (3)斜率：加速度。 (4)拐点：加速度改变时刻。 (5)两图像交点：两物体具有相同速度。　 知识点二　对公式v＝v0＋at的理解与应用对速度公式v＝v0＋at的理解 公式意义 速度随时间变化的规律 各量意义 v、v0、at分别为t时刻的速度、初速度、t时间内的速度变化量 公式特点 含有4个量，若知其中三个，能求另外一个 矢量性 v、v0、a均为矢量，应用公式时，一般选v0的方向为正方向，若匀加速，a>0；若匀减速，a<0 适用条件 匀变速直线运动 3.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 4.对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v＝v0＋at，下列说法正确的是(　　) A.v0是时间间隔t开始的速度，v是时间间隔t内的平均速度 B.v一定大于v0 C.at在时间间隔t内，可以是速度的增加量，也可以是速度的减少量 D.a与匀变速直线运动的v­t图像的倾斜程度无关 1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是(　　) A.实验时应先放开纸带再接通电源 B.从纸带上不可能求出计数点C对应的速率 C.从纸带上可以求出计数点B对应的速率 D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s 2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用来计算打D点时小车速度的表达式中误差最小的是(　　) A. B. C. D. 3.(多选)关于匀变速直线运动中加速度的方向和正、负值，下列说法正确的是(　　) A.匀加速直线运动中，加速度方向一定和初速度方向相同 B.匀加速直线运动中，加速度一定是负值 C.在匀加速直线运动中，加速度也有可能取负值 D.只有在规定了初速度方向为正方向的前提下，匀加速直线运动的加速度才取正值 4.(2022·全国甲卷)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速度为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v＜v0)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为(　　) A.＋ B.＋ C.＋ D.＋ 5.在研究小车速度与时间变化规律的实验中，算出小车经过各计数点时的瞬时速度如下： 计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应的时刻/s 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通过计数点的速度/(cm·s－1) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了算出加速度，合理的方法是(　　) A.根据任意两个计数点的速度，用公式a＝算出加速度 B.根据实验数据画出x-t图像，量出其倾角，由公式a＝tan α 算出加速度 C.根据实验数据画出v­t图像，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a＝算出加速度 D.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 6.关于公式a＝及v＝v0＋at，下列说法正确的是(　　) A.加速度a与Δv成正比，与Δt成反比 B.加速度a的方向与Δv的方向相同，与v的方向无关 C.该公式只适用于匀加速直线运动，不适用于匀减速直线运动 D.末速度v一定比初速度v0大 7.汽车以10 m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15 m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为0.5 s，汽车运动的v-t图像如图所示，则汽车的加速度大小为(　　) A.20 m/s2 B.6 m/s2 C.5 m/s2 D.4 m/s2 8.甲、乙两车从同一地点沿同一方向出发，甲、乙两车的v-t图像如图所示，由图可知(　　) A.甲车的加速度大于乙车的加速度 B.t1时刻甲、乙两车的加速度相等 C.t1时刻甲、乙两车相遇 D.0～t1时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度 9.一汽车在平直公路上做匀加速运动，在前2 s内的平均速度为10 m/s，在前6 s内的平均速度为22 m/s，则该汽车的加速度为(　　) A.3 m/s2 B.4 m/s2 C.6 m/s2 D.12 m/s2 10.卡车原来以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进。当车减速到2 m/s时，交通灯变为绿灯，司机立即放开刹车，并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原来的速度共用了12 s。求： (1)减速与加速过程中的加速度； (2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 作业(三)　匀变速直线运动的速度与时间的关系 [考点突破]——跟踪训练 1.BD　根据v­t图像的纵坐标值表示瞬时速度，斜率表示加速度，面积表示位移，可知0～2 s沿正向做匀加速直线运动，2～5 s沿正向做匀速直线运动，5～6 s沿正向做匀减速直线运动，故A错误；物体0～2 s的图像斜率即为加速度a＝＝m/s2＝5 m/s2，故B正确；根据图像可看出物体一直沿正向运动，6 s内图像围成的面积为正，则第6 s末物体没有回到原出发点，故C错误；v­t图像在0～2 s内的斜率为正，5～6 s的斜率为负，表示其加速度方向相反，则第1 s内和第6 s内的加速度方向相反，故D正确。 2.5　1　0　1.5　3.C　4.C [综合训练] 1.C　2.B　3.ACD　4.C 5.C　方法A偶然误差较大，方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大。只有利用实验数据画出对应的x-t图像，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图像中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图像，方法B是错误的。 6.B　公式a＝是加速度的定义式，a与Δv、Δt无关，A错误；加速度a的方向与Δv的方向相同，即加速度的方向就是速度变化量的方向，与速度v的方向无关，B正确；加速度的定义式适用于匀变速直线运动，C错误；物体做加速运动，末速度大于初速度，物体做减速运动，末速度小于初速度，D错误。 7.C　汽车做匀减速直线运动的时间为t，则x＝vt，即15－10×0.5＝t，因此匀减速运动的时间为t＝2 s，所以匀减速的加速度为a＝＝ m/s2＝－5 m/s2，负号表示方向，选项C正确。 8.D　由所给甲、乙两车的v-t图像的斜率知，甲车的加速度小于乙车的加速度，A、B错；t1时刻甲、乙两车速度相等，由于之前甲车的速度一直大于乙车的速度，故此时甲车位于乙车的前方，C错；由甲、乙两车的v-t图像与t轴所围图形的面积知，0～t1时间内，甲车比乙车的位移大，故该段时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度，D对。 9.C　前2 s内的平均速度等于1 s末的速度，即v1＝10 m/s，前6 s内的平均速度等于3 s末的速度，即v2＝22 m/s，由v2＝v1＋aΔt得加速度a＝＝ m/s2＝6 m/s2，C项正确。 10.解析　(1)卡车先做匀减速运动，再做匀加速运动，其运动简图如图所示 设卡车从A点开始减速，则vA＝10 m/s，用t1时间到达B点，从B点又开始加速经过时间t2到达C点，则 vB＝2 m/s，vC＝10 m/s，且t2＝ t1＋t2＝12 s，可得t1＝8 s，t2＝4 s 由v＝v0＋at得，vB＝vA＋a1t1① 在BC段vC＝vB＋ɑ2t2② 联立①②两式，代入数据得a1＝－1 m/s2，a2＝2 m/s2。 (2)开始刹车后2 s末的速度为 v1＝vA＋a1t＝10 m/s－1×2 m/s＝8 m/s 10 s末的速度为v2＝vB＋a2t′＝2 m/s＋2×2 m/s＝6 m/s。 答案　(1)－1 m/s2　2 m/s2　(2)8 m/s　6 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $$