内容正文:
第一部分 作业(三) 匀变速直线运动的速度与时间的关系 答案
[考点突破]——跟踪训练
1.A 由题图可知vt图像的斜率表示加速度,0~t1时间内加速度为负且恒定,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故0~t1时,汽车做匀减速直线运动,故A正确;t1~t2内,汽车做匀速直线运动,故B错误;0~t1内加速度为负,t2~t3内加速度为正,故0~t1和t2~t3内,汽车加速度方向相反,故C错误;0~t1和t2~t3内,汽车速度方向相同,均为正,故D错误。
2.5 1 0 1.5 3.C 4.C
[综合训练]
1.C 2.B 3.ACD 4.C
5.C 方法A偶然误差较大,方法D实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比较大。只有利用实验数据画出对应的x-t图像,才可充分利用各次测量数据,减少偶然误差。由于在物理图像中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图像,方法B是错误的。
6.B 公式a=是加速度的定义式,a与Δv、Δt无关,A错误;加速度a的方向与Δv的方向相同,即加速度的方向就是速度变化量的方向,与速度v的方向无关,B正确;加速度的定义式适用于匀变速直线运动,C错误;物体做加速运动,末速度大于初速度,物体做减速运动,末速度小于初速度,D错误。
7.C 汽车做匀减速直线运动的时间为t,则x=vt,即15-10×0.5=t,因此匀减速运动的时间为t=2 s,所以匀减速的加速度为a== m/s2=-5 m/s2,负号表示方向,选项C正确。
8.C 根据待定系数法,匀变速直线运动的速度随时间变化的关系为v=v0+at,已知v=(2t+4)m/s,所以v0=4 m/s,a=2 m/s2,故A、B错误;根据速度v=(2t+4)m/s,将t=3 s代入,得v=10 m/s,故C正确;初速度与加速度方向相同,质点做加速运动,故D错误。
9.C 规定初速度方向为正方向,根据加速度定义式得物体的加速度a== m/s2=2 m/s2,根据v=v0+at得v0=v-at=m/s=4 m/s,A、B错误;物体的加速度是2 m/s2,则任何1 s内的速度变化量都是Δv=at=2 m/s,C正确;根据v=v0+at得v5= m/s=14 m/s,D错误。
10.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=10 m/s,用t1时间到达B点,从B点又开始加速经过时间t2到达C点,则
vB=2 m/s,vC=10 m/s,且t2=
t1+t2=12 s,可得t1=8 s,t2=4 s
由v=v0+at得,vB=vA+a1t1①
在BC段vC=vB+ɑ2t2②
联立①②两式,代入数据得a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2。
(2)开始刹车后2 s末的速度为
v1=vA+a1t=10 m/s-1×2 m/s=8 m/s
10 s末的速度为v2=vB+a2t′=2 m/s+2×2 m/s=6 m/s。
答案 (1)-1 m/s2 2 m/s2 (2)8 m/s 6 m/s
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第一部分 作业(三) 匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动的速度与时间的关系
知识点一 匀变速直线运动的特点及vt图像
(1)加速度a恒定不变。
(2)v-t图像是一条倾斜直线。
2.对v-t图像的理解
(1)图像上每一个点表示某一时刻的速度,正、负表示速度的方向(即物体运动的方向)。
(2)直线的斜率表示加速度,斜率的正、负表示加速度的方向。
(3)v-t图像描述的是物体的速度随时间的运动规律,并不表示物体的运动轨迹。
1.(2025·海南卷)如图所示是某汽车通过ETC过程的vt图像,下面说法正确的是( )
A.0~t1内,汽车做匀减速直线运动
B.t1~t2内,汽车静止
C.0~t1和t2~t3内,汽车加速度方向相同
D.0~t1和t2~t3内,汽车速度方向相反
2.如图所示甲、乙两物体运动的v-t图像,由图可知乙物体运动的初速度是________m/s,加速度是________m/s2。甲物体运动的初速度是________m/s,加速度是________m/s2。
v-t图像中的五点信息
(1)横截距:开始运动时刻或速度为零时刻。
(2)纵截距:初速度。
(3)斜率:加速度。
(4)拐点:加速度改变时刻。
(5)两图像交点:两物体具有相同速度。
知识点二 对公式v=v0+at的理解与应用
对速度公式v=v0+at的理解
公式意义
速度随时间变化的规律
各量意义
v、v0、at分别为t时刻的速度、初速度、t时间内的速度变化量
公式特点
含有4个量,若知其中三个,能求另外一个
矢量性
v、v0、a均为矢量,应用公式时,一般选v0的方向为正方向,若匀加速,a>0;若匀减速,a<0
适用条件
匀变速直线运动
3.下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( )
A.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动
4.对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v=v0+at,下列说法正确的是( )
A.v0是时间间隔t开始的速度,v是时间间隔t内的平均速度
B.v一定大于v0
C.at在时间间隔t内,可以是速度的增加量,也可以是速度的减少量
D.a与匀变速直线运动的vt图像的倾斜程度无关
1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz),得到如图所示的纸带。图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是( )
A.实验时应先放开纸带再接通电源
B.从纸带上不可能求出计数点C对应的速率
C.从纸带上可以求出计数点B对应的速率
D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到如图所示的纸带,其中A、B、C、D、E、F、G为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为T,x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移,下列可用来计算打D点时小车速度的表达式中误差最小的是( )
A. B.
C. D.
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.匀加速直线运动中,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
4.(2025·江苏卷)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。2 s内速度由12 m/s减为0,该过程中加速度大小为( )
A.2 m/s2 B.4 m/s2
C.6 m/s2 D.8 m/s2
5.在研究小车速度与时间变化规律的实验中,算出小车经过各计数点时的瞬时速度如下:
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应的时刻/s
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通过计数点的速度/(cm·s-1)
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
168.0
A.根据任意两个计数点的速度,用公式a=算出加速度
B.根据实验数据画出x-t图像,量出其倾角,由公式a=tan α 算出加速度
C.根据实验数据画出vt图像,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
6.关于公式a=及v=v0+at,下列说法正确的是( )
A.加速度a与Δv成正比,与Δt成反比
B.加速度a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关
C.该公式只适用于匀加速直线运动,不适用于匀减速直线运动
D.末速度v一定比初速度v0大
7.汽车以10 m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15 m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为0.5 s,汽车运动的v-t图像如图所示,则汽车的加速度大小为( )
A.20 m/s2 B.6 m/s2
C.5 m/s2 D.4 m/s2
8.某质点做直线运动,速度随时间的变化的关系式为v=(2t+4)m/s,则对这个质点运动的描述正确的是( )
A.初速度为2 m/s
B.加速度为4 m/s2
C.在3 s末,瞬时速度为10 m/s
D.该质点正在做匀减速直线运动
9.物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是8 m/s,则下列说法正确的是( )
A.物体初始时刻的速度是3 m/s
B.物体的加速度是4 m/s2
C.任何1 s内的速度变化量都是2 m/s
D.物体在第5 s末的速度是15 m/s
10.卡车原来以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进。当车减速到2 m/s时,交通灯变为绿灯,司机立即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来的速度共用了12 s。求:
(1)减速与加速过程中的加速度;
(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度。
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