内容正文:
第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、单项选择题
1.关于匀变速直线运动中加速度的方向
和正负值,下列说法中错误的是 ( )
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.匀减速直线运动中,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
2.某质点的速度随时间变化的关系是v=
4+2t,v与t的单位分别为 m/s和s,则
质点的初速度与加速度分别为 ( )
A.4m/s与2m/s2 B.0与4m/s2
C.4m/s与4m/s2 D.4m/s与0
3.一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/s2,速度
达到40m/s后离开地面.离开跑道后的
加速度为5m/s2,最大速度为200m/s.该
飞行汽车从静止加速到最大速度所用的
时间为 ( )
A.40s B.52s
C.88s D.100s
4.奥 迪 车 有 多 种 车 型,如 30TFSI、
35TFSI、50TFSI,(每个车型字母前的
数字称为 G 值)G 值用来表示该车型
的加速性能,数字越大,加速越快.G值
的大 小 为 车 辆 从 静 止 开 始 加 速 到
100km/h的平均加速度数值(其单位
为国际单位)再乘以10.如图所示为某
一 型 号 的 奥 迪 车 的 尾 标,其 值 为
30TFSI,则该型号车从静止开始加速
到100km/h的时间约为 ( )
A.56s B.62s
C.85s D.93s
5.“某物体做匀加速直线运动,初速度为
零,加速度为2m/s2,求物体4s末的速
度?”对于该问题解答最为规范的是
( )
A.由v=v0+at得v=0+2m/s2×
4s=8m/s
B.根据v=at得v=2×4=8
C.根据物理规律v=v0+at得
v=2×4=8m/s
D.根据v=v0+at得v=0+2×4m/s
=8m/s
6.如图所示为四个物体在一条直线上运
动的v-t图像,那么由图像可以看出,
做匀加速直线运动的是 ( )
561
第二章 匀变速直线运动的研究
7.爬杆运动员从杆上端由静止开始先匀
加速下滑时间2t,后再匀减速下滑时间
t恰好到达杆底且速度为0,则这两段匀
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
8.以72km/h的速度在平直公路上行驶
的汽车,遇紧急情况而急刹车获得大小
为4m/s2 的加速度,则刹车3s后汽车
的速度为 ( )
A.16m/s B.12m/s
C.8m/s D.0
二、多项选择题
9.一物体做匀变速直线运动.当t=0时,
物体的速度大小为12m/s,方向向东;
当t=4s时,物体的速度大小为8m/s,方
向向西.当t为多少时,物体的速度大小
为2m/s ( )
A.3s B.2s
C.2.8s D.4s
10.亚丁湾索马里海盗的几艘快艇试图靠
近中国海军护航编队保护的商船,中
国海军发射爆震弹成功将其驱逐.假
如其中一艘海盗快艇在海面上的速度
-时间图像如图所示,则下列说法中
正确的是 ( )
A.海盗快艇行驶的最大速度为15m/s
B.海盗快艇在66s末开始调头逃离
C.海盗快艇在0~66s做的是加速度
逐渐减小的加速运动
D.海盗快艇在96~116s内做匀减速
直线运动
11.甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位
置沿x轴运动,其v-t图像如图所示,
则 ( )
A.甲、乙在0~1s之间沿同一方向
运动
B.乙在0~7s之间的位移为0
C.甲在0~4s之间做往复运动
D.甲、乙在t=6s时的加速度方向
相同
12.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻
力作用,其加速度逐渐减小,直到为
零,在此过程中雨滴的运动情况是
( )
A.速度的变化率越来越小
B.速度不断增大,加速度为零时,速度
最大
C.速度不断减小,加速度为零时,速度
最小
D.速度一直保持不变
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必修第一册
三、非选择题
13.高铁 G1378从娄底南站由静止开始加
速出站,加速度为06m/s2,15min
后G1378速度为多大? G1378匀速运
动时速度为3888km/h,到达长沙南
站时,如果以10m/s2 的加速度减速
进站,求减速110s时速度为多大?
14.卡车原来以10m/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,使卡车匀
减速前进,当车速减到2m/s时,交通
灯转为绿灯,司机立即停止刹车开始
加速,并且只用了减速过程的一半时
间就加速到原来的速度,从刹车开始
到恢复原速共用了12s.求:
(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
速度大小.
761
第二章 匀变速直线运动的研究
2.BD [作v-t图像时,选取的点越多,作出的图线越准
确,但由于实验存在误差,同一次实验得到的各点不可
能全部在同一直线上,因此,应使落不到直线上的点均
匀分布在直线的两侧,以减小实验造成的误差.]
3.B [因为有误差,这些点才不可能在一条直线上,若理
想化,这些点将都在一条直线上,①③错误,②④正确,
故B正确.]
4.解析:(1)相邻两点间的时间间隔为002s,每隔4个点
取1个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为T=5×
002s=01s.
(2)vC=
sD-sB
2T ≈25m
/s.
答案:(1)01 (2)25
5.解析:(1)由 图 可 知,该 打 点 计 时 器 为 电 磁 式 打 点 计 时
器;在使用打点计时器时,纸带应放在复写纸的下方,故
B 的效果更好.
(2)由 图 可 知,A 点 的 坐 标 为 050cm,B 点 的 坐 标 为
320cm,C点的坐标为630cm;
已知打点计时器每002s打一个点,利用匀变速直线运
动 的 推 论:vB =
xAC
2T =
6.30-0.50
2×0.02 × 10
-2 m/s
=145m/s.
(3)描完点后,先大致地判断这些点是不是在一条直线
上,然后画一条直线,让这些点均匀地散落在这条直线
的两侧,故C错误;描绘图像时取坐标单位的时候不能
随意,要使得大部分点落在整个坐标区域中,故 B、D错
误,A正确;根据a=ΔvΔt
,结合图像,可知,v-t图像的斜率即
为纸带的加速度,则a=0.50-0.210.6 m
/s2=0483m/s2.
答案:(1)B (2)320 145 (3)A 0483
6.解析:(1)由于电火花计时器应用220V交流电,因此 G、
H 不选,另外由于只测加速度,不用平衡摩擦力,A 步骤
不选,具体步骤为:先固定打点计时器,后接好电源,放
好小车,连好纸带,接通电源,放开小车,最后断开电源,
取出纸带,因此步骤是FDECB(DFECB).
(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以
相邻的计数点间的时间间隔T=01s,设A 到B 之间的
距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6,根据匀变
速直线运动的推论公式 Δx=aT2 可以求出加速度的大
小,得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确地求解加速度,我们对三个加速度取平均
值得:a=13
(a1+a2+a3),即小车运动的加速度计算表
达式为:a=d6-d3-d3
9T2
=
d6-2d3
9T2
.
(3)交变电流的周期T 略大,使得打点时间间隔变长,最
后测量的 Δv偏大,而计算时认为周期T 正常,因此测量
加速度的值偏大.
答案:(1)FDECB(DFECB) (2)
d6-2d3
9T2
(3)偏大
7.解析:(1)电火花打点计时器的工作电压为交流220V,
而电磁式打点计时器,其工作电压为交流4~6V,图中
为电火花打点计时器,故B正确,A、C、D错误.
(2)计数点E 所在位置的刻度尺读数为1450cm,DF 段
的位移为:xDF=(1915-1030)cm=885cm,则重物
下落过程中 DF 段的平均速度为:v=xDF2T=
8.85×10-2
4×0.02
m/s=11m/s.
根据描点作图,速度与时间图像如图所示.
图线的斜率为加速度,为:a=ΔvΔt=
1.22-0.70
(20-2.4)×10-2
m/s2
=30m/s2.
答案:(1)B (2)1450 11 30
8.解析:(1)打C点时对应的速度为
vC=
xBD
2T=
60.30-7.50
0.2 cm
/s=264cm/s=264m/s.
(2)用描点法作出小车的v-t图像如图所示.
由图知小车运动的加速度大小
a=vD-vBtD-tB
=3.90m
/s-1.38m/s
(3-1)×10-1s
=126m/s2.
(3)此交点表示从 A 点开始计时时,小车的速度大小为
012m/s.
答案:(1)264 (2)见解析图 126
(3)从A 点开始计时时,小车的速度大小为012m/s
第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.B [匀加速直线运动中,加速度和初速度方向相同,选
项 A正确;加速度的正、负取决于正方向的选取,加速度
方向与规定 的 正 方 向 相 同 时 加 速 度 为 正 值,反 之 为 负
值,所以无论是匀加速还是匀减速,加速度有可能是正
值,也有可能是负值,选项 C正确,选项 B错误;当规定
初速度方向为正方向时,匀加速直线运动中的加速度与
速度方向相同,故取正值,选项 D正确.]
2.A [v=4+2t与v=v0+at比较可知:v0=4m/s,
a=2m/s2,故 A正确.]
3.B [在跑道上的运动时间t1=
v1
a1
=402 s=20s
,在空中
的运动时间t2=
v2-v1
a2
=200-405 s=32s
,则运动的总
时间t=t1+t2=(20+32)s=52s,故 B正确,A、C、D
错误.]
4.D [由题意可得30TFSI的加速度大小为a=3m/s2,末
速度大小为v=100km/h=278m/s,由速度时间关系
可得时间为t=va =
27.8
3 s=93s
,故 D 正确,A、B、C
错误.]
932
参考答案
5.D [由v=v0+at得v=0+2×4m/s=8m/s,在计算
时不需要每个物理量的后面都带单位,故 A 错误,D 正
确;在计算时要在整个结果后带上所求物理量单位,故
B、C错误.]
6.C [v-t图像的斜率就是物体的加速度,选项 A中图线
平行于时间轴,斜率为0,加速度为0,所以物体做匀速直
线运动.选项B中图线斜率不变,加速度不变,物体做的
是匀变速直线运动,且由图像可看出,物体的速度随时
间而减小,所以物体做匀减速直线运动.选项 C 中图线
斜率不变,加速度不变,物体的速度随时间而增大,所以
物体做匀加速直线运动.选项 D 中图线不是一条直线,
表示物体不做匀变速直线运动.]
7.A [设加速下滑的加速度大小为a1,减速下滑的加速度
大小为a2,下滑2t时的速度为v,则:a1=
v-0
2t
,
a2=
v-0
t
,故a1∶a2=1∶2,A正确.]
8.C [取初速度方向为正方向,则v0=
72
3.6m
/s=20m/s,
a=-4m/s2.设刹车经t0 时间而停止运动,即 末 速 度
v=0,由v=v0+at0 得t0=
v-v0
a =
0-20
-4 s=5s
,故在t0
=5s末汽车速度为零,而汽车在t1=3s时仍处于运动
状态,故在刹车3s后汽车速度为v1=v0+at=20m/s
-4×3m/s=8m/s,故 C正确.]
9.BC [物体做匀变速直线运动的加速度:a=v2-v1t
=-5m/s2;当2m/s的速度方向向东,则t1=
v-v1
a
=2s;当2m/s的速度方向向西,则t2=
-v-v1
a =2.8s
;
故B、C正确,A、D错误.]
10.AC [从v-t图像上得知海盗快艇行驶的最大速度为
15m/s,在0~66s内v-t图线的斜率逐渐减小,故加
速度逐渐减小,选项 A、C 正确;在66s末海盗快艇速
度方向没变,速度大小减小,选项 B错误;在96~116s
内海盗快艇调头做匀加速直线运动,选项 D错误.]
11.BD [在0~1s内甲沿x 轴正方向运动,乙先沿x 轴
负方向运 动,后 沿x 轴 正 方 向 运 动,选 项 A 错 误;在
0~7s内乙的位移x=-v02×05+
v0
2×05+
v0
2×3
-
v0
2×3=0
,选项B正确;在0~4s内甲的速度恒为正
值,始终沿x轴正方向运动,选项 C错误;在t=6s时,
甲、乙速度图像的斜率均为负值,即甲、乙的加速度方
向均沿x轴负方向,选项 D正确.]
12.AB [加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度逐
渐减小,则速度变化率逐渐减小,故 A 正确;加速度方
向与速度方向相同,雨滴做加速运动,当加速度减小到
零,速度达到最大,故B正确,C、D错误.]
13.解析:取 G1378开始时运动方向为正方向.G1378初速
度v0=0,则 G137815 min后 的 速 度v1 =v0 +a1t1
=(0+06×15×60)m/s=54m/s;当 G1378减速进
站 时 a2 = -10 m/s2;初 速 度 v20 =3888km/h=
108m/s,从刹车到速度为0的时间t2=
0-v20
a2
=108s;
所以110s时 G1378已经停止运动,速度为0.
答案:54m/s 0
14.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=10m/s,用时t1 到达B
点,从B 点又开始加速,用时t2 到达C点,则
vB=2m/s,vC=10m/s,且2t2=t1,t1+t2=12s,
可得t1=8s,t2=4s.
由v=v0+at得
在AB 段vB=vA+a1t1 ①
在BC段vC=vB+a2t2 ②
代入数据解①②两式可得a1=-1m/s2,a2=2m/s2.
所以减速过程的加速度大小为1m/s2,加速过程的加
速度大小为2m/s2.
(2)2s末的速度
v1=vA+a1t=10m/s-1×2m/s=8m/s.
10s末的速度
v2=vB+a2t′=2m/s+2×(10-8)m/s=6m/s.
答案:(1)1m/s2 2m/s2 (2)8m/s 6m/s
第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.D [物体做匀减速直线运动,表明它的速度均匀减小,
加速度大小不变,加速度方向与物体的运动方向相反,
A、B错误,D正确;由于物体运动方向不变,位移逐渐增
大,故 C错误.]
2.A [根据速度时间公式v1=at,得a=
v1
t=
4
1 m
/s2
=4m/s2.第1s末的速度等于第2s初的速度,所以物
体在第2s内的位移x2=v1t+
1
2at
2=4×1m+12×4
×12m=6m,故 A正确.]
3.A [根据位移公式可知 B正确,A 错误;若将该运动反
过来看,则是初速度为零的匀加速直线运动,则 D正确;
因为末速度等于零,故v0=at代入x=v0t-
1
2at
2得
x=v02t
,故 C正确.]
4.C [设汽车行驶的最大速度为v,则有:vt0+
v2
2a=x
,即
05v+v
2
10=50
,解得v=20m/s.]
5.B [在02~05h内,位移-时间图像是倾斜的直线,
则物体做匀速直线运动,所以在02~05h内,甲、乙两
人的加速度都为零,选项 A 错误;位移-时间图像的斜
率绝对值大小反映了物体运动速度的大小,斜率绝对值
越大,速度越大,故02~05h内甲的速度大于乙的速
度,选项B正确;由位移-时间图像可知,06~08h内
甲的位移大于乙的位移,选项 C 错误;由位移-时间图
像可知,08h内甲、乙往返运动过程中,甲运动的路程大
于乙运动的路程,选项 D错误.]
6.C [由Δx=aT2 得:9m-7m=(a12)m,a=2m/s2,由
v0T-
1
2aT
2=x1 得:v0×1s-
1
2×2m
/s2×12s2
=9m,得v0=10m/s,汽车刹车时间tm=
v0
a=5s<6s
,
故刹车后6s内的位移为x=12at
2
m=
1
2×2×5
2 m
=25m,C正确.]
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物理必修第一册