内容正文:
专练:匀变速直线运动的平均速度公式和位移差公式-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
学号: 班级: 姓名:
一、必备知识基础练
1.(2025·湖南邵阳检测)一质点做匀变速直线运动,依次经过直线上的A、B、C三点,已知AB=BC=x=4 m,质点在A、B间运动的平均速度为=6 m/s,在B、C间运动的平均速度为=3 m/s,则质点的加速度为( )
A.1.5 m/s2 B.3 m/s2
C.-3 m/s2 D.-2 m/s2
2.即将进站的列车,做匀减速直线运动,车头在经过减速标志站牌时的速度为7 m/s,车尾经过标志站牌时的速度为1 m/s,则车身中部经过标志站牌时的速度为( )
A.3 m/s B.3.5 m/s
C.4 m/s D.5 m/s
3.一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,那么以下说法中正确的是( )
A.第5 s内的位移是4.5 m
B.第3 s末的瞬时速度是2.25 m/s
C.质点的加速度大小是0.125 m/s2
D.质点的加速度大小是0.25 m/s2
4.一个向正东方向做匀变速直线运动的物体,在第3 s内发生的位移为8 m,在第5 s内发生的位移为5 m,则关于物体运动的加速度描述正确的是( )
A.大小为3 m/s2,方向为正东方向
B.大小为3 m/s2,方向为正西方向
C.大小为1.5 m/s2,方向为正东方向
D.大小为1.5 m/s2,方向为正西方向
5.一小球沿斜面向下做匀加速直线运动,先后经过斜面上的A、B两点,其速度分别为vA=2 m/s和vB=14 m/s,经历时间为2 s.下列说法正确的是( )
A.从A到B的加速度为7m/s2
B.经过AB中点时速度为8 m/s
C.A、B两点之间的距离为16 m
D.从A到B中间时刻的瞬时速度为12 m/s
6.(2025·广东潮州期末)我国自主研制的运-20重型运输机,从静止开始滑行到起飞离地,速度v随时间t变化的图像如图所示,在0~39 s内,运输机( )
A.做匀加速直线运动
B.做变加速直线运动
C.加速度大小为0.5 m/s2
D.滑行的距离为3 042 m
7.(2025·福建厦门期末)2024年世界机器人大赛于8月22日-25日在北京举行,如图所示为一参赛机器人表演过程中在水平面内做直线运动时速度v随时间t变化的v-t图像,则该机器人( )
A.0~6 s内做匀减速运动
B.6~12 s内做匀加速运动
C.6 s时速度方向改变
D.0~4 s内平均速度为2 m/s
8.(2025·广东广州期末)在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,打点计时器打点的时间间隔是0.02 s,以打点先后顺序依次选取纸带上的A、B、C为计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出.A和B两个计数点之间的时间间隔为t=________s;如图所示,图中的数字是各计数点与A点的距离,这时纸带的加速度是________m/,加速度方向与纸带运动方向________(选填“相同”或“相反”);B点的瞬时速度是________m/s.(计算结果均保留两位有效数字)
9.(2025·浙江杭州期末)如图所示,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=0.9 m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行.现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时Δt1=0.4 s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时Δt2 =0.5 s.
(1)该同学在Δt1、Δt2这两段时间内的平均速度分别为多大?
(2)求该同学滑行的加速度大小.
(3)该同学最远能经过几号锥筒?
二、关键能力提升练
10.(多选)如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B,A、B间距离为L=30 cm,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度为d=1 cm的遮光条,现让滑块以某一加速度通过A、B,记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从A到B所用时间为0.200 s.则下列说法正确的是( )
A.滑块通过A时的速度大小为1 m/s
B.滑块通过B时的速度大小为2 cm/s
C.滑块加速度大小为5 m/s2
D.滑块在A、B间的平均速度大小为3 m/s
11.(2025·四川眉山期末)如图标出了一辆汽车在一段直路的两组交通灯之间行驶过程中几个时刻的速度.若汽车在前10 s内做匀加速直线运动,随后10 s内做匀速直线运动,最后20 s内做匀减速直线运动.下列说法正确的是( )
A.汽车在加速和减速阶段的加速度大小相等
B.汽车在加速和减速阶段的平均速度相等
C.汽车在匀速和减速阶段的位移相等
D.两组交通灯之间的距离为625 m
12.如图为某高速公路出口的ETC通道示意图.汽车驶入ETC通道,到达O点的速度大小为30 m/s,此时开始刹车做减速直线运动(可视为匀减速),OM长度为144 m,到M时速度减至6 m/s,并以此速度匀速通过MN区.MN长度为36 m,汽车可视为质点.求:
(1)汽车匀减速直线运动过程中的加速度大小;
(2)汽车从O运动到N过程中的平均速度大小.(结果保留三位有效数字)
专练:匀变速直线运动的平均速度公式和位移差公式-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
学号: 班级: 姓名:
一、必备知识基础练
1.(2025·湖南邵阳检测)一质点做匀变速直线运动,依次经过直线上的A、B、C三点,已知AB=BC=x=4 m,质点在A、B间运动的平均速度为=6 m/s,在B、C间运动的平均速度为=3 m/s,则质点的加速度为( )
A.1.5 m/s2 B.3 m/s2
C.-3 m/s2 D.-2 m/s2
解析: 根据匀变速直线运动一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,结合加速度的定义式,可得a==-3 m/s2,故C正确.
答案:C
2.即将进站的列车,做匀减速直线运动,车头在经过减速标志站牌时的速度为7 m/s,车尾经过标志站牌时的速度为1 m/s,则车身中部经过标志站牌时的速度为( )
A.3 m/s B.3.5 m/s
C.4 m/s D.5 m/s
解析:设列车的长度为L,根据速度位移公式得=-v2=2a·,联立解得,车身中部经过减速标志站牌时的速度v== m/s=5 m/s.
答案:D
3.一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,那么以下说法中正确的是( )
A.第5 s内的位移是4.5 m
B.第3 s末的瞬时速度是2.25 m/s
C.质点的加速度大小是0.125 m/s2
D.质点的加速度大小是0.25 m/s2
解析:由匀变速直线运动连续相等时间内的位移差相等可知,第5 s内的位移是3 m,故A错误;第3 s末的瞬时速度等于2~4 s内的平均速度,即v3==2.25 m/s,故B正确;由Δx=aT2可得,a=0.5 m/s2,故C、D错误.
答案:B
4.一个向正东方向做匀变速直线运动的物体,在第3 s内发生的位移为8 m,在第5 s内发生的位移为5 m,则关于物体运动的加速度描述正确的是( )
A.大小为3 m/s2,方向为正东方向
B.大小为3 m/s2,方向为正西方向
C.大小为1.5 m/s2,方向为正东方向
D.大小为1.5 m/s2,方向为正西方向
解析:设第3 s内、第5 s内的位移分别为x3、x5,则x5-x3=2aT2,解得a=-1.5 m/s2,方向为正西方向,D正确.
答案:D
5.一小球沿斜面向下做匀加速直线运动,先后经过斜面上的A、B两点,其速度分别为vA=2 m/s和vB=14 m/s,经历时间为2 s.下列说法正确的是( )
A.从A到B的加速度为7m/s2
B.经过AB中点时速度为8 m/s
C.A、B两点之间的距离为16 m
D.从A到B中间时刻的瞬时速度为12 m/s
解析:从A到B的加速度为a== m/s2=,A错误;AB中点的速度为== m/s=10 m/s,B错误;A、B两点之间的距离x=t=×2 m=16 m,C正确;A、B中间时刻的瞬时速度为== m/s=8 m/s,D错误.
答案:C
6.(2025·广东潮州期末)我国自主研制的运-20重型运输机,从静止开始滑行到起飞离地,速度v随时间t变化的图像如图所示,在0~39 s内,运输机( )
A.做匀加速直线运动
B.做变加速直线运动
C.加速度大小为0.5 m/s2
D.滑行的距离为3 042 m
解析:由题图中v-t图像可知,运输机速度随时间均匀增大,其运动为匀加速直线运动,故A正确,B错误;运输机的加速度大小为a== m/s2=,故C错误;运输机滑行的距离为x=t=×39 m=1 521 m,故D错误.
答案:A
7.(2025·福建厦门期末)2024年世界机器人大赛于8月22日-25日在北京举行,如图所示为一参赛机器人表演过程中在水平面内做直线运动时速度v随时间t变化的v-t图像,则该机器人( )
A.0~6 s内做匀减速运动
B.6~12 s内做匀加速运动
C.6 s时速度方向改变
D.0~4 s内平均速度为2 m/s
解析:v-t图像斜率表示加速度,0~4 s内,速度为正值,加速度恒定且为负值,机器人沿正方向做匀减速直线运动;4~6 s内机器人速度为负值,加速度恒定且为负值,沿负方向做匀加速直线运动,故A错误;6~12 s内机器人沿负方向做匀减速直线运动,故B错误;4 s之前速度为正值,4 s之后速度为负值,故4 s时速度方向改变,6 s前后速度均为负值,故6 s时速度方向未改变,故C错误;0~4 s内机器人做匀减速直线运动,平均速度为= m/s=2 m/s,故D正确.
答案:D
8.(2025·广东广州期末)在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,打点计时器打点的时间间隔是0.02 s,以打点先后顺序依次选取纸带上的A、B、C为计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出.A和B两个计数点之间的时间间隔为t=________s;如图所示,图中的数字是各计数点与A点的距离,这时纸带的加速度是________m/,加速度方向与纸带运动方向________(选填“相同”或“相反”);B点的瞬时速度是________m/s.(计算结果均保留两位有效数字)
解析:每相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出,所以A和B两个计数点之间的时间间隔t=0.02×5 s=0.10 s;匀变速直线运动的加速度a== m/s2=.以打点先后顺序依次选取纸带上的A、B、C为计数点,可判断纸带做匀加速直线运动,加速度方向与纸带运动方向相同.根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度得,B点的瞬时速度vB== m/s=1.7 m/s.
答案:0.10 6.0 相同 1.7
9.(2025·浙江杭州期末)如图所示,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=0.9 m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行.现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时Δt1=0.4 s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时Δt2 =0.5 s.
(1)该同学在Δt1、Δt2这两段时间内的平均速度分别为多大?
(2)求该同学滑行的加速度大小.
(3)该同学最远能经过几号锥筒?
解析:(1)根据平均速度的计算公式可知,该同学在Δt1、Δt2这两段时间内的平均速度分别为v1==2.25 m/s,v2==1.8 m/s.
解析:(2)根据匀变速运动规律,某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,可知在从1号锥筒运动到2号锥筒过程的中间时刻该同学的速度为2.25 m/s,从2号锥筒运动到3号锥筒过程的中间时刻该同学的速度为1.8 m/s,根据加速度定义式有a===1 m/s2.
解析:(3)设到达1号锥筒时的速度为v0,根据匀变速直线运动规律得d=
=3.001 25 m≈3.33d,
故可知最远能经过4号锥筒.
答案:(1)2.25 m/s 1.8 m/s
答案:(2)1 m/s2
答案:(3)4号
二、关键能力提升练
10.(多选)如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B,A、B间距离为L=30 cm,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度为d=1 cm的遮光条,现让滑块以某一加速度通过A、B,记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从A到B所用时间为0.200 s.则下列说法正确的是( )
A.滑块通过A时的速度大小为1 m/s
B.滑块通过B时的速度大小为2 cm/s
C.滑块加速度大小为5 m/s2
D.滑块在A、B间的平均速度大小为3 m/s
解析:滑块通过A时的速度大小vA== m/s=1 m/s,通过B时的速度大小vB== m/s=2 m/s,A正确,B错误;滑块在A、B间的平均速度大小v==1.5 m/s,D错误;滑块的加速度为a==5 m/s2,C正确.
答案:AC
11.(2025·四川眉山期末)如图标出了一辆汽车在一段直路的两组交通灯之间行驶过程中几个时刻的速度.若汽车在前10 s内做匀加速直线运动,随后10 s内做匀速直线运动,最后20 s内做匀减速直线运动.下列说法正确的是( )
A.汽车在加速和减速阶段的加速度大小相等
B.汽车在加速和减速阶段的平均速度相等
C.汽车在匀速和减速阶段的位移相等
D.两组交通灯之间的距离为625 m
解析:根据加速度的定义式可知,汽车在加速阶段的加速度大小a1== m/s2=,在减速阶段的加速度大小为a2== m/s2=1.25 m/s2,故A错误;根据匀变速直线运动中平均速度与瞬时速度的关系可知,汽车在加速阶段的平均速度==m/s=17.5 m/s,在减速阶段的平均速度== m/s=12.5 m/s,故B错误;汽车在匀速阶段的位移x1=v1t1=250 m,在减速阶段的位移x2=v1t2=250 m,故C正确;汽车在加速阶段的位移x0=t0=175 m,两组红绿灯之间的距离为x=x0+x1+x2=675 m,故D错误.
答案:C
12.如图为某高速公路出口的ETC通道示意图.汽车驶入ETC通道,到达O点的速度大小为30 m/s,此时开始刹车做减速直线运动(可视为匀减速),OM长度为144 m,到M时速度减至6 m/s,并以此速度匀速通过MN区.MN长度为36 m,汽车可视为质点.求:
(1)汽车匀减速直线运动过程中的加速度大小;
(2)汽车从O运动到N过程中的平均速度大小.(结果保留三位有效数字)
解析:(1)根据
= m/s2=-3 m/s2,
负号表示加速度方向与速度方向相反,加速度大小为3 m/s2.
解析:(2)根据x=t得汽车做匀减速直线运动的时间t1== s=8 s,
匀速运动的时间t2== s=6 s,则平均速度大小
== m/s≈12.9 m/s.
答案:(1)3 m/s2
答案:(2)12.9 m/s
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