第2章 第3课时 匀变速直线运动速度与位移的关系 习题及解析（可编辑Word）(同步练习)-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第一册（粤教版2019）

第3课时　匀变速直线运动速度与位移的关系 基础过关练 题组一　速度与位移关系的理解及简单应用 1.(多选)关于关系式-=2as,下列说法正确的是(　　) A.此关系式对非匀变速直线运动也适用 B.s、v0、a都是矢量,应用时必须选取统一的正方向 C.不管是加速还是减速运动,a都取正值 D.v0和vt是初、末时刻的速度,s是这段时间内的位移 2.如图所示,一辆正以8 m/s的速度沿直线行驶的汽车,突然以1 m/s2的加速度加速行驶,则汽车加速行驶18 m时的速度为(　　) A.8 m/s　　　B.10 m/s　　　 C.12 m/s　　　D.14 m/s 3.一物体由静止开始沿光滑斜面匀加速下滑距离L时,速度为v;当它的速度为时,它沿斜面下滑的距离是　(　　) A.L　　　B.L　　　C.L　　　D.L 题组二　匀变速直线运动规律的应用 4.(多选)一汽车在平直公路上行驶,遇到红灯时刹车,汽车刹车时初速度为6 m/s,加速度大小为2 m/s2,下列说法正确的是(　　) A.4 s末速度为14 m/s B.前4 s内位移为8 m C.第2 s内位移为3 m D.前2 s内平均速度为4 m/s 5.战斗机着陆时的速度很大,需用阻力伞使它减速。如图所示,某一战斗机在一条笔直的水平跑道上着陆,刚着陆时的速度大小为70 m/s。在着陆的同时立即打开阻力伞,战斗机在减速过程中的加速度大小恒为5 m/s2。求: (1)战斗机从着陆到停止所需的时间; (2)战斗机从着陆到停止所通过的位移大小。 6.目前,高铁已经成为主要的交通工具之一,我们国家的高铁技术达到世界先进水平。动车铁轨旁边相邻里程碑之间的距离是1 000 m,某同学乘坐动车时,通过观察里程碑和车厢内的电子屏显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度的大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时,屏幕显示的动车速度是180 km/h,动车又前进了3个里程碑时速度变为36 km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动,求: (1)动车进站时的加速度大小; (2)动车还要行驶多远才能停下来。 能力提升练 题组一　匀变速直线运动规律的综合应用 1.(多选)如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动,依次经a、b、c、d到达最高点e。已知xab=xbd=6 m,xbc=1 m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s,设小球经b、c时的速度分别为vb、vc,则(　　) A.vb=2 m/s　　　 B.vc=3 m/s C.xde=3 m　　　 D.从d到e所用时间为4 s 2.(多选)如图所示为水平导轨,A、B为弹性竖直挡板,相距L=4 m。小球自A板处开始以v0=4 m/s的速度沿导轨向B运动,它与A、B挡板碰撞后,均以与碰前大小相等的速率反弹回来,且在导轨上做减速运动的加速度大小不变。为使小球停在AB的中点,这个加速度的大小可能为(　　) A.0.8 m/s2　　　B. m/s2 C.1.5 m/s2　　　D.4 m/s2 题组二　匀变速直线运动的综合图像问题 3.(多选)如图所示是某物体做直线运动的v2-x图像(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x=x0处的过程分析(v0与x0为已知量),正确的是(　　) A.该物体的加速度大小为 B.物体运动前x0与后x0所用时间之比1∶(+1) C.当该物体的位移大小为x0时,速度大小为v0 D.当该物体的速度大小为v0时,位移大小为x0 4.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,初始时刻两车并排在同一位置,记该位置为位移起点,两车的x-v图像如图所示。甲车从静止开始以加速度a1做匀加速直线运动,乙车以大小为a2的加速度做匀减速直线运动。求: (1)甲、乙两车做匀变速直线运动的加速度大小a1、a2; (2)再次并排行驶时甲、乙两车的速度大小v1、v2。 答案全解全析 第3课时　匀变速直线运动速度与位移的关系 基础过关练 1.BD　公式-=2as是匀变速直线运动的速度-位移关系式,对非匀变速直线运动不适用,A错误;公式是矢量式,s、v0、a、vt都有方向,所以应用公式时要统一正方向,B正确;应用公式时,正方向是人为选取的,a既可取正值也可取负值,C错误;v0是初速度,vt是末速度,s是速度从v0变化到vt这段时间内的位移,D正确。 2.B　汽车做匀加速直线运动,初速度为8 m/s,位移为18 m,加速度为1 m/s2,由-=2as,解得vt== m/s=10 m/s,B正确。 3.B　设物体的加速度为a,由匀变速直线运动的速度位移关系式得v2=2aL,=2ax,解得x=L,B正确。 4.CD　由题意可知,汽车刹车的初速度v0=6 m/s,加速度a=-2 m/s2。汽车的刹车时间t0==3 s,刹车位移大小x==9 m,所以4 s末速度为0,前4 s内位移为9 m,A、B错误;汽车1 s末速度为v1=v0+at1=4 m/s,2 s末速度为v2=v0+at2=2 m/s,则第2 s内位移为x1==3 m,C正确;前2 s内的平均速度等于1 s末的瞬时速度,即=4 m/s,D正确。故选C、D。 5.答案　(1)14 s　(2)490 m 解析　(1)设战斗机从着陆到停止所需的时间为t,由已知条件可知a=-5 m/s2,vt=0,v0=70 m/s,由vt=v0+at,解得t=14 s。 (2)设战斗机从着陆到停止通过的位移为s,得-=2as,解得s=490 m。 6.答案　(1)0.4 m/s2　(2)125 m 解析　(1)已知初速度为v0=180 km/h=50 m/s,末速度为v=36 km/h=10 m/s,位移为x=3L=3 000 m,由v2-=2ax,可得a== m/s2=-0.4 m/s2,即动车进站时的加速度大小为0.4 m/s2,负号表示加速度方向与速度方向相反。 (2)设动车还要行驶x'才能停下来,则有2ax'=0-v2,代入数据解得x'=125 m。 能力提升练 1.BD　设小球在a点时的速度为v0,加速度为a,则从a到c,有xac=v0t1+a,即7 m=v0×2+×a×4;从a到d,有xad=v0t2+a,即12 m=v0×4+a×16,联立解得a=- m/s2,v0=4 m/s,根据匀变速直线运动的速度公式vt=v0+at可得vc= m/s=3 m/s,B正确;从a到b有-=2axab,解得vb= m/s,A错误;根据vt=v0+at可得vd=v0+at2= m/s=2 m/s,则从d到e有0-=2axde,xde== m=4 m,C错误;根据vt=v0+at可得从d到e的时间为tde== s=4 s,D正确。 2.ABD　已知小球在碰到A或B以后,均以与碰前等大的速率反弹回来,可将该运动看成在一条直线上方向不变的匀减速直线运动,小球停在AB的中点,可知小球通过的路程s=nL+L,根据-=2as,vt=0,可得a=(n=0,1,2,3,…),代入数据得a= m/s2(n=0,1,2,3,…)。当n=0时,a=-4 m/s2;当n=1时,a=- m/s2;当n=2时,a=-0.8 m/s2,故A、B、D正确,C错误。 3.BD　由匀变速直线运动的速度-位移关系式v2-=2ax可得v2=2ax+,v2-x图线的斜率等于2a,由图可得|2a|=,则物体的加速度大小为|a|=,A错误;当该物体位移大小为x0时,由图可得v2=,得v=v0,由t=解得物体运动前x0与后x0所用时间之比为1∶(+1),B正确,C错误;当物体速度大小为v0时,v2=,由图可得x=,D正确。故选B、D。 4.答案　(1)3 m/s2　1 m/s2　(2)12 m/s　4 m/s 解析　(1)由题图可知,甲车的初速度v01=0,乙车的初速度v02=8 m/s,由-=2ax可得 对甲车有122 m2/s2=2a1x 对乙车有82 m2/s2-42 m2/s2=2a2x 由以上两式得= 设甲、乙两车的x-v图线交点对应的速度为v1,则 对甲车有=2a1×8 对乙车有82 m2/s2-=2a2×8 由以上两式得a1+a2=4 m/s2 解得a1=3 m/s2,a2=1 m/s2 (2)乙车运动的时间为t0== s=8 s 假设相遇时乙车还没有停止,经过时间t两车相遇,则有a1t2=v02t-a2t2 代入数据得t=4 s 故假设成立,两车再次并排行驶时有 甲车的速度大小v1=a1t=12 m/s 乙车的速度大小v2=v02-a2t=4 m/s 1 学科网（北京）股份有限公司 $$