第2章 第3节 课后 达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第一册教用Word(教科版)

题组1　匀变速直线运动的位移 1．一个物体由静止开始做匀加速直线运动，第1 s末的速度达到4 m/s，物体在第2 s内的位移是(　　) A．6 m　　　　　　　　 B．8 m C．4 m D．1.6 m 解析：选A。根据速度时间公式v1＝at，得a＝＝ m/s2＝4 m/s2，第1 s末的速度等于第2 s初的速度，所以物体在第2 s内的位移x2＝v1t＋at2＝4×1 m＋×4×12 m＝6 m，故A正确。 2．(2024·江苏淮安钦工中学阶段练)一质点做匀加速直线运动，在时间t内的位移为x，末速度是初速度的3倍，则该质点的加速度为(　　) A． B． C． D． 解析：选A。根据题意，在时间t内由运动学公式得x＝v0t＋at2，v＝v0＋at，又根据题意知v＝3v0，联立解得a＝，故选A。 3．(2024·北京丰台统考期中)一辆汽车以v0＝2 m/s 的初速度沿直线匀加速行驶，加速度a＝4 m/s2。 求： (1)汽车在5 s末的速度大小； (2)汽车在5 s内的位移大小。 解析：(1)根据匀变速直线运动速度时间关系，可知汽车在5 s末的速度大小v＝v0＋at＝2 m/s＋4×5 m/s＝22 m/s。 (2)根据匀变速直线运动位移时间关系，可知汽车在5 s内的位移大小 x＝v0t＋at2＝2×5 m＋×4×52 m＝60 m。 答案：(1)22 m/s　(2)60 m 题组2　刹车类问题 4．汽车以15 m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动后做匀减速直线运动，汽车的加速度大小为3 m/s2，则刹车后第6 s内汽车的位移为(　　) A．30 m B．37.5 m C．45 m D．0 解析：选D。根据v＝v0＋at知刹车时间t＝＝ s＝5 s，刹车后第5 s时汽车已停止运动，则第6 s内位移为0。 5．(2024·重庆一中校考期末)以54 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为2 m/s2的加速度，刹车后第8 s内，汽车走过的位移为(　　) A．0 B．0.25 m C．1 m D．2 m 解析：选B。根据题意有v0＝54 km/h＝15 m/s，汽车停止运动时间t0＝＝ s＝7.5 s<8 s，可知刹车后第8 s 内汽车走过的位移即为汽车停止运动前0.5 s内的位移，则x＝×2×0.52 m＝0.25 m，B正确。 6．(2024·甘肃白银期中)一辆以12 m/s的速度在水平路面行驶的汽车，刹车过程中以4 m/s2的加速度做匀减速直线运动，则汽车在5 s内的位移是(　　) A．10 m B．18 m C．24 m D．30 m 解析：选B。设汽车从开始做匀减速运动至停止所经历的时间为t，则可得t＝＝ s＝3 s，可知汽车在3 s后已经静止，根据位移与时间的关系可得x＝v0t＋at2＝12×3 m＋××32 m＝18 m。 题组3　平均速度公式和位移差公式 7．一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车，经过路旁两根相距50 m的电线杆共用5 s时间，它经过第二根电线杆时的速度为15 m/s，则经过第一根电线杆时的速度为(　　) A．2 m/s　　　　　　　 B．10 m/s C．2.5 m/s D．5 m/s 解析：选D。根据平均速度公式可知＝＝，即 m/s＝，得v0＝5 m/s，D正确。 8．(2024·山东潍坊统考期中)一物体做匀加速直线运动，通过两段连续相同的位移所用的时间分别为t1、t2，在这两段位移内的平均速度大小分别为v1、v2，则物体运动的加速度大小为(　　) A． B． C． D． 解析：选B。根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度可知，第一段时间的中间时刻速度v＝v1，第二段时间的中间时刻速度v＝v2，则物体运动的加速度大小a＝＝。 9．(多选)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，以下说法正确的是(　　) A．第2 s内的位移是2.5 m B．第3 s末的瞬时速度是2.25 m/s C．质点的加速度是0.125 m/s2 D．质点的加速度是0.5 m/s2 解析：选BD。由Δx＝aT2得a＝＝＝0.5 m/s2，x3－x2＝x4－x3，所以第2 s内的位移x2＝1.5 m，A、C错误，D正确；第3 s末的瞬时速度v3＝＝2.25 m/s，B正确。 10．(多选)一个以v0＝5 m/s的初速度做直线运动的物体，自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2 m/s2的加速度，则当物体位移大小为 6 m 时，物体运动的时间可能为(　　) A．1 s B．2 s C．3 s D．6 s 解析：选BCD。取初速度方向为正方向，当位移与v0同向时，位移为x＝6 m，由x＝v0t＋at2得6＝5t－t2，t1＝2 s 或t2＝3 s，B、C正确；当位移与v0方向相反时，位移为x＝－6 m，代入位移公式得－6＝5t－t2，故t3＝6 s，D正确。 11．一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，由于前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车后汽车的速度与时间关系为v＝20－4t(v单位为m/s，t单位为s)，则下列说法正确的是(　　) A．汽车刹车的加速度大小为4 m/s2 B．刹车后6 s内汽车的平均速度为10 m/s C．刹车后6 s内汽车的平均速度为4 m/s D．刹车后3 s内的位移为50 m 解析：选A。根据速度时间关系v＝v0＋at与汽车的速度与时间关系为v＝20－4t，比较系数可得v0＝20 m/s，a＝－4 m/s2，故A正确；汽车从刹车到停止运动的时间为t0＝＝5 s，刹车后6 s内汽车的位移为5 s内运动的位移，x6＝v0t5＋at＝50 m，刹车后6 s内汽车的平均速度为＝＝ m/s＝ m/s，故B、C错误；刹车后3 s内的位移为x3＝v0t3＋at＝ m＝42 m，故D错误。 12．物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第3 s内与第2 s内的位移之差是6 m，则可知(　　) A．物体运动的加速度大小为3 m/s2 B．第2 s末的速度大小为12 m/s C.第1 s内的位移大小为1 m D．物体在前4 s内的平均速度大小为15 m/s 解析：选B。根据Δx＝aT2可得物体的加速度a＝＝ m/s2＝6 m/s2，A错误；第2 s末的速度v2＝at2＝6×2 m/s＝12 m/s，B正确；第1 s内的位移x1＝at＝×6×1 m＝3 m，C错误；物体在前4 s内的位移x4＝at＝×6×16 m＝48 m，则物体在前4 s内的平均速度＝＝ m/s＝12 m/s，D错误。 13．(2024·河北邢台二中期末)一个质点在外力作用下沿直线做匀加速运动，从某时刻开始计时，测得该质点在第1 s内的位移是2.0 m，第4 s内和第5 s内的位移之和为11.0 m，则(　　) A．质点的初速度为1 m/s B．该质点运动的加速度为0.8 m/s2 C．质点前6 s内的位移为20 m D．质点第6 s内的位移为7 m 解析：选D。该质点在第1 s内的位移是2.0 m，可知t＝0.5 s时刻，质点的速度为v0.5＝＝ m/s＝2 m/s，第4 s内和第5 s内的位移之和为11.0 m，可知t＝4 s时刻，质点的速度为v4＝＝ m/s＝5.5 m/s，则该质点运动的加速度为a＝＝ m/s2＝1 m/s2，质点的初速度为v0＝v4－at4＝5.5 m/s－1×4 m/s＝1.5 m/s，故A、B错误；质点前6 s内的位移为x6＝v0t6＋at＝1.5×6 m＋×1×62 m＝27 m，故C错误；质点前5 s的位移为x5＝v0t5＋at＝1.5×5 m＋×1×52 m＝20 m，质点第6 s内的位移为x56＝x6－x5＝27 m－20 m＝7 m，故D正确。 14．某物体做直线运动，物体的速度—时间图像如图所示。若初速度的大小为v0，末速度的大小为v1，则在时间t1内物体的平均速度是(　　) A．等于(v0＋v1) B．小于(v0＋v1) C．大于(v0＋v1) D．条件不足，无法比较 解析：选C。若物体做初速度为v0、末速度为v1的匀变速直线运动时，其在时间0到t1内的位移为图中阴影部分的面积，即x＝(v0＋v1)t1，其平均速度为＝＝，但物体实际的v－t图像中图线与时间轴包围的面积大于阴影部分的面积，所以平均速度应大于，故A、B、D错误，C正确。 15．一质点做匀变速直线运动，初速度v0＝2 m/s，4 s 内位移为20 m，求： (1)质点4 s末的速度大小； (2)质点2 s末的速度大小。 解析：解法一：利用平均速度公式 4 s内的平均速度＝＝＝5 m/s 由＝得v4＝2－v0＝8 m/s 2 s末即4 s的中间时刻 故v2＝＝5 m/s。 解法二：利用两个基本公式 由x＝v0t＋at2得 a＝1.5 m/s2 再由vt＝v0＋at得 质点4 s末的速度v4＝2 m/s＋1.5 m/s2×4 s＝8 m/s 2 s末的速度v2＝2 m/s＋1.5 m/s2×2 s＝5 m/s。 答案：(1)8 m/s　(2)5 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $