高效作业6 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系-【精彩三年】2024-2025学年高中物理必修1课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

高效作业6 [2　匀变速直线运动的速度与时间的关系] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [A级　新教材落实与巩固] 1．下列对匀变速直线运动的认识，正确的是(　　) A．物体在一条直线上运动，若在相等的时间内通过的位移相等，则物体的运动就是匀变速直线运动 B．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动 C．加速度不变的运动就是匀变速直线运动 D．匀变速直线运动的加速度是一个恒量 D 【解析】 匀变速直线运动的速度大小时刻在发生变化，在相等的时间里通过的位移不一定相等，选项A错误；匀变速直线运动的加速度大小和方向都不会变化，是恒量，选项B错误，D正确；加速度不变且轨迹是直线的运动才是匀变速直线运动，选项C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2．一同学骑自行车(视为质点)匀加速通过路旁的两根电线杆，已知其运动的加速度为0.5 m/s2，所用的时间为10 s，经过第二根电线杆时的速度为10 m/s，则他经过第一根电线杆时的速度大小为(　　) A．5 m/s　　　　　　　 B．6 m/s C．8 m/s D．9 m/s 【解析】 根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得，他经过第一根电线杆时的速度大小为v1＝v2－at＝10 m/s－0.5×10 m/s＝5 m/s，故选A。 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3．一辆做匀变速直线运动的汽车，初速度为10 m/s，4 s末速度变为20 m/s。如果保持加速度不变，那么汽车在6 s末的速度为(　　) A．25 m/s B．30 m/s C．35 m/s D．45 m/s A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4．关于运动学公式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 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，故A错误，B正确；匀变速直线运动分为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，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5．如图所示，某型号汽车的尾部标有“55TFSI”字样，其中“55”就是从静止加速到100 km/h的最大加速度乘以10，再四舍五入算出来的，称为G值。G值越大，加速越快。由此推算，该车由静止加速到100 km/h的时间约为(　　) A．3 s B．5 s C．7 s D．9 s B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6．(多选)2024年3月27日，长征六号甲遥三运载火箭在太原卫星发射中心将云海三号02星准确送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。云海三号02星主要用于开展大气海洋环境探测、空间环境探测、防灾减灾和科学试验等任务。如图所示，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．火箭的初速度为4 m/s B．火箭的加速度为2 m/s2 C．在3 s末，火箭的瞬时速度为12 m/s D．火箭做匀减速直线运动 AB 【解析】 由速度的表达式v＝(2t＋4) m/s可知，在这段时间内火箭的初速度v0＝4 m/s，加速度a＝2 m/s2，火箭做匀加速直线运动，选项A、B正确，D错误；将时间t＝3 s代入v＝(2t＋4) m/s 得v＝10 m/s，选项C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7．如图甲所示，小球以一定初速度从斜面底端冲上固定斜面，其运动的速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．v——t图像选取沿斜面向上为正方向 B．1 s时，小球离斜面底端最远 C．1 s时，小球的加速度为0 D．1.5 s时，小球的加速度大小为1.5 m/s2 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8．某质点做直线运动的v——t图像如图所示，由图可知这个质点的运动情况是(　　) A．前5 s处于静止状态 B．5～15 s内做匀加速直线运动，加速度为8 m/s2 C．15～20 s内做匀减速直线运动，加速度为－3.2 m/s2 D．15 s末离出发点最远，20 s末回到出发点 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9．[2024·宁波中学高一]长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一条长为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(　　) C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10．折返跑是体育课中经常进行的一项运动，既能培养耐力，又能锻炼短距离内的爆发力。某学生进行折返跑过程的v——t图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．2 s末，该同学开始往回跑 B．在2～4 s内，该同学做匀减速直线运动 C．在4～6 s内，该同学的加速度为－3 m/s2 D．该同学离出发点的最远距离为9 m D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11．一列高速列车以144 km/h的速度匀速直线行驶，由于被告知前面有危险，司机关闭发动机，列车开始做匀减速直线运动，10 s末的速度为72 km/h，求这列高速列车： (1)加速度的大小。 (2)15 s末的速度大小。 (3)45 s末的速度大小。 【答案】 (1)2 m/s2　(2)10 m/s　(3)0 【解析】 (1)由题可知高速列车的初速度为v1＝144 km/h＝40 m/s， 10 s末的速度为v2＝72 km/h＝20 m/s， 根据匀变速直线运动规律可得v2＝v1＋at， 解得a＝－2 m/s2，即加速度大小为2 m/s2。 (2)设列车速度减为0的时间为t0，由匀变速直线运动规律可得0＝v1＋at0， 解得t0＝20 s， 所以15 s末列车仍然运动，设此时速度为v3，由匀变速直线运动规律得v3＝v1＋at3， 解得v3＝10 m/s。 (3)由于列车速度减为0的时间为20 s，所以45 s末列车已经停止运动，即45 s末列车速度等于0。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [B级　素养养成与评价] 12．给滑块一初速度v0，使它沿光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为 ，当滑块速度大小为 时，所用时间是(　　) B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13．如图所示，一名小朋友用力沿着箭头方向将推拉门的一扇门从贴近右门框的地方拉到图示位置后放手，这扇门与左、右门框各撞击一次后，又几乎回到了图示位置。从小朋友拉门开始到最终门停止，下列关于这扇门运动的v——t图像符合实际的是(　　) A．　　 　　　　B． C．　　　　 　D． A 【解析】 小朋友用力沿着箭头方向拉推拉门的一扇门时，门开始加速一段时间；拉力消失后，门减速，与左门框撞击一次后，原速率反弹，速度反向，门向右做减速运动；门碰到右门框后，原速率反弹，速度反向，门向左减速并停下，符合该运动情景的v——t图像是选项A所示图像。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14．质点做直线运动的v——t图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．1 s末质点的速度方向发生改变 B．1 s末质点的加速度方向改变 C．2 s末质点的加速度为－ m/s2 D．第2 s内质点的加速度大小是第1 s内加速度大小的2倍 【解析】 根据速度的正负表示速度方向，可知第1 s末质点的速度方向仍然是正方向，方向没有发生改变，故A错误；v——t图像的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，可知第1 s末质点的加速度由正变为 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15．如图所示，AB和BC为粗糙程度均匀的水平面和斜面，一物体(可看成质点，不考虑物体通过B点前后的速度损失)从A点以某一速度出发做匀减速运动，并冲上斜面BC再做匀减速运动直到速度为0，以出发点为计时起点，各时刻的速度大小如表所示。求： (1)物体在水平面和斜面上的加速度。 (2)物体运动到B点时的速度大小。 【答案】 (1)2 m/s2，方向沿BA方向　4 m/s2，方向沿CB方向 (2)10 m/s t/s 0 1 2 3 4 5 v/(m·s－1) 15 13 11 8 4 0 感谢聆听，再见！ 【解析】 汽车的加速度为a＝＝ m/s2＝2.5 m/s2，汽车在6 s末的速度为v6＝v0＋at6＝(10＋2.5×6) m/s＝25 m/s，故选A。 【解析】 根据题意可知，汽车的加速度大小为a＝5.5 m/s2，由公式v＝v0＋at可得，时间为t＝，又有v＝100 km/h＝ m/s，联立解得t≈5.1 s，故选B。 【解析】 由题图乙可知开始时速度为负，故选取沿斜面向下为正方向，故A错误；1 s时，小球速度减小到0，小球到达最高点，离斜面底端最远，故B正确；v——t图像的斜率表示加速度，由图可知0～2 s过程中加速度不变，为a＝ m/s2＝3 m/s2，故C、D错误。 【解析】 由题图可知，质点前5 s做的是匀速直线运动，故A错误；5～15 s内，该质点做匀加速直线运动，加速度a＝＝ m/s2＝0.8 m/s2，故B错误；15～20 s内，该质点做匀减速直线运动，加速度a′＝＝ m/s2＝－3.2 m/s2，故C正确；质点一直沿正方向做直线运动，在20 s末离出发点最远，故D错误。 A．＋ B．＋ C．＋ D．＋ 【解析】 列车减速运动的时间t1＝，匀速运动的时间t2＝，加速运动的时间t3＝，则总时间t＝t1＋t2＋t3＝＋，故选C。 【解析】 2 s末，该同学速度方向不变，没有往回跑，故A错误；在2～4 s内，该同学先沿正方向做匀减速直线运动，后沿反方向做匀加速直线运动，故B错误；在4～6 s内，该同学的加速度为a＝＝3 m/s2，故C错误；3 s末，该同学离出发点最远，根据v——t图像与t轴所围面积代表位移可知距离x＝×3×6 m＝9 m，故D正确。 A． 或 B． 或 C． 或 D． 或 【解析】 当滑块速度大小为 时，若此时速度与初速度方向相同，可得时间为t1＝＝；当滑块速度大小为 时，若此时滑块速度与初速度方向相反，可得时间为t2＝＝，故选B。 负，加速度方向发生改变，故B正确；v——t图像的斜率表示加速度，因此1～3 s内质点的加速度为a＝＝ m/s2＝－1 m/s2，故C错误；第1 s内质点的加速度大小为a1＝＝ m/s2＝2 m/s2，第2 s内质点的加速度大小为a2＝1 m/s2，则有＝，即第1 s内质点的加速度大小是第2 s内加速度大小的2倍，故D错误。 【解析】 (1)物体在AB段的加速度a1＝＝ m/s2＝－2 m/s2， 物体在BC段的加速度a2＝＝ m/s2＝－4 m/s2， 负号表示方向与初速度方向相反。 (2)设物体在AB段运动的总时间为t1，根据速度与时间关系式，有v0＋a1t1＋a2(t－t1)＝0， 代入数据，有15－2t1－4×(5－t1)＝0， 解得t1＝2.5 s， 物体运动到B点时的速度vB＝v0＋a1t1＝15 m/s－2×2.5 m/s＝10 m/s。 $$