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必修第一册

2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系同步练习 一、单选题 1．物体由静止开始做匀加速直线运动，若第1s末的速度是v，则第3s末的速度是(      ) A．v B．3v C．6v D．9v 2．飞船返回地面时，为保护返回舱内仪器不受损坏，在靠近地面附近时，返回舱会自动放出降落伞减速，苈返回舱离地面4km时，速度方向已竖直向下，大小为200m/s此时返回舱将降落伞打开，设打开降落伞后返回舱做匀减速运动，要使返回舱以最安全最理想的方式着陆，则打开降落伞后飞船运动的加速度大小应为（　  　） A．2.5m/s2 B．5m/s2 C．10m/s2 D．15m/s2 3．图象属于匀变速直线运动的是   (      ) A． B． C． D． 4．据相关媒体报道称：中国有可能在建的第二艘航母将直接采用核动力，吨位也直达10万吨，并直接采用电磁弹射的方式起降战斗机。假设该航母跑道长200m，处于静止状态飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s，那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为（　　） A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s 5．下列说法正确的是（　　） A．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动 B．若物体的加速度增加，则物体不可能做减速运动 C．只要物体的加速度不为零，它的速度总是在发生变化的 D．只要物体做单方向直线运动，位移和路程就一定相等 6．北京冬奥会让人们感受了冰壶运动的魅力。某同学用频闪照相的方法研究水平面上推出的冰壶做匀减速直线运动的规律。某次实验中连续拍得的5张照片对应冰壶的位置如图所示，从第一张照片起，相邻两张照片对应冰壶的位置间距依次x1=5.0m，x2没有测量，x3=2.0m。已知每次拍照时间间隔均为1s，冰壶可视为质点，则下列说法正确的是（    ） A．第2张照片和第3张照片之间的距离为3.0m B．第2张照片和第3张照片之间的距离为4.0m C．冰壶的加速度大小等于1.5m/s2 D．冰壶的加速度大小等于1.0m/s2 7．甲图为某质点的图像，乙图为某质点的图像，关于两质点的运动情况说法正确的是（　　） A．0~2s内甲图质点做匀速直线运动，乙图质点做匀加速直线运动 B．2~3s内甲图质点和乙图质点均静止不动 C．3~5s内甲图质点和乙图质点均做减速运动，加速度为 D．0~5s内甲图质点的位移为，乙图质点的速度变化量为 8．甲、乙两个物体由同一地点沿同一方向做直线运动，其v-t图象如图所示。关于两物体的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．在t=2s时，甲的速度方向发生改变 B．在t=4s时，甲、乙相遇 C．0～6s内，甲、乙平均速度相同 D．在t=1s时，乙在甲前方 二、多选题 9．在生活与生产中，常见的直线运动是变速直线运动。物理问题中，当涉及的各矢量的方向在同一条直线时，可在这些量的量值（大小）前冠以正（+）、负（-）号表示这些矢量，量值表示其大小，正、负号则表示其方向。下列各组给出的是匀变速直线运动质点0时刻的速度及运动过程的加速度，则从0时刻开始做加速直线运动的是（　　） A．v0=10 m/s，a=-2 m/s2 B．v0=-10 m/s，a=-2 m/s2 C．v0=-10 m/s，a=2 m/s2 D．v0=10 m/s，a=2 m/s2 10．如图甲所示，是一种速度传感器的工作原理图。在这个系统中，为能发射超声波的固定小盒子，工作时向做匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被接收。从发射超声波开始计时，经过时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像。则下列说法正确的是（　　） A．超声波的速度为 B．超声波的速度为 C．物体的速度为 D．物体的速度为 三、填空题 11．一小车正以的速度在水平面上做匀加速直线运动，如果小车获得的加速度，则 s后速度增加到。 12．一个匀加速的物体拖动纸带运动，获得打点计时器打出的一段纸带如图所示，每两个计数点之间的时间间隔为，打点计时器打下计数点3时物体的瞬时速度为 ；打点计时器打下计数点4时物体的瞬时速度为 ；物体的加速度为 。 四、实验题 13．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离d1、d2、d3分别填入下列表格中． 距离 d1 d2 d3 测量值／cm 计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=______m/s．通过计数点“4”的瞬时速度为 v4=______m/s,小车的加速度是a=______m/s2． 五、解答题 14．如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点，每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，如表给出了部分测量数据。（重力加速度g=10m/s2）求： （1）物体在AB段和在BC段的加速度a1和a2； （2）物体在斜面上下滑的时间； （3）物体整个运动过程的总路程（结果保留2位有效数字）。 t（s） 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … v（m/s） 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … 15．一辆执勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5s后警车发动起来，并以2m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的速度必须控制在90km/h以内。问： （1）警车启动时，货车与警车间的距离? （2）警车启动后多长时间两车间距最大，最大距离是多少？ （3）警车发动后至少经过多长时间才能追上货车？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C B C C A D BD BD 1．B 【详解】物体做初速度为零的匀加速直线运动，由速度时间公式v=at得：v与t成正比，第1s末的速度是v，则第3s末的速度是3v．故选B． 2．B 【分析】设下落时初速度为v0，高度为h，根据位移速度公式：0-v02=-2ah，解得a=5m/s2．故选B． 【详解】见分析 3．C 【详解】位移随时间均匀减小，表示物体做匀速直线运动，A错误；加速度变大，不是匀变速直线运动，B错误；v-t图象是倾斜的直线，速度均匀变化，加速度不变，表示物体做匀变速直线运动，C正确；物体速度不变，做匀速直线运动，D错误． 4．B 【详解】据匀变速直线运动规律可得 代入数据解得 B正确。 故选B。 5．C 【详解】A．匀加速直线运动的加速度保持不变，故A错误； B．当加速度的方向与速度方向相反，加速度增大而物体做减速运动，故B错误； C．只要有加速度，速度就变化，所以只要物体的加速度不为零，它的速度总是在发生变化的，故C正确； D．只有物体做单方向得直线运动时，位移的大小和路程才相等，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】AB．根据相邻相等时间位移差为恒量，可得 解得，故AB错误； CD．根据位移差公式 解得，故C正确，D错误。 故选C。 7．A 【详解】A．x-t图像的斜率表示速度，可知0~2s内甲图质点做匀速直线运动，v-t图像的斜率等于加速度，可知乙图质点做匀加速直线运动，故A正确； B．2~3s内甲图质点静止不动，乙图质点做匀速直线运动，故B错误； C．3~5s内甲图质点反向匀速运动，乙图质点做匀减速直线运动，加速度为，故C错误； D．0~5s内甲图质点的位移为 乙图质点的速度变化量为，故D错误。 故选A。 8．D 【详解】A．由图可知，t=2s时甲的速度方向没有发生变化，甲的加速度方向发生了变化。故A错误； B．根据图线与坐标轴所围面积表示物体的位移，可得0~4s内甲乙两物体的位移不同，所以二者不会在t=4s时相遇。故B错误； C．同理，0～6s内，甲、乙两物体的位移分别为 由平均速度公式 易知，甲、乙平均速度不相同。故C错误； D．同理，0～1s内，甲、乙两物体的位移分别为 所以乙在甲前方。故D正确。 故选D。 9．BD 【详解】速度与加速度同向时，物体做加速直线运动。故AC错误，BD正确。 故选BD。 10．BD 【详解】A．由乙图可知，超声波在时间内通过位移为，则超声波的速度为 故A错误； B．由乙图可知，超声波通过位移时，所用时间为，则超声波的速度为 故B正确； CD．物体通过的位移为时，所用时间为 所以物体的速度为 故C错误、D正确。 故选BD。 11．2 【详解】小车做匀加速直线运动，取初速度为正方向，加速度与初速度方向相同，为a=2m/s2，末速度为v=10m/s；由匀变速直线运动的速度公式有 解得 【点睛】根据匀变速直线运动的速度公式，代入数据即可求得时间。注意加速度和末速度的方向。 12． 【详解】利用匀变速直线运动的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则有打下计数点3时物体的瞬时速度为 打点计时器打下计数点4点时物体的瞬时速度为 由 得 13．（1） 距离 d1 d2 d3 测量值／cm 1.20 5.40 12.00 （2）v2 =0.21m/s ，v4 =0.33m/s ，a=0.60m/s2 【详解】解：（1）由图可以读出：d1=1.20cm，d2=5.40cm，d3=12.00cm。 （2）由题意知 计数点“2”的瞬时速度 计数点“4”的瞬时速度 再由 得 考点：探究小车速度随时间变化的规律。 【点睛】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小，速度时间图象的斜率表示加速度，根据，即可求解加速度。 14．（1）5m/s2，方向沿斜面向下； 2m/s2，方向沿水平面向左；（2）0.5s；（3）2.2m 【详解】（1）物体在斜面上滑行的加速度大小为 方向沿斜面向下； 在水平面上滑行的加速度大小为 方向沿水平面向左。 （2）研究物体由t=0到t=1.2s过程，设物体在斜面上运动的时间为t，则有 vB=a1t v1.2=vB﹣a2（1.2﹣t） 代入得 t=0.5s，vB=2.5m/s （3）物体在斜面上运动的位移为 物体在水平面上运动的位移为 则物体整个运动过程的总路程为 s=x1+x2=2.2m 15．（1）50m；（2）75m；（3）156.25m 【详解】（1）警车启动需要时间，在这段时间内，货车做匀速运动，则位移为 （2）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们间的距离最大，设警车发动后经过时间两车的速度相等，则 此时货车的位移 警车的位移为 所以两车间的最大距离 （3），当警车刚达到最大速度时，运动时间 货车的位移 警车的位移 因为，故此时警车尚未赶上货车，且此时两车距离 警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过时间追赶上货车，则 所以警车发动后要经过 才能追上货车 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $