内容正文:
巴物理
必修第一册
物
课
时
间
第3节
匀变速直线运动的位移与时间的关系
理
纠错空间
作业
、单项选择题
5m/s2,为安全行驶,汽车行驶的最大
1.物体在做匀减速直线运动时(运动方向
速度是
()
不变),下面结论正确的是
A.10 m/s
B.15 m/s
A.加速度越来越小
C.20 m/s
D.25 m/s
B.加速度总与物体的运动方向相同
5.甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直
C.位移随时间均匀减小
线运动,前1h内的位移一时间图像如
D.速度随时间均匀减小
图所示。下列表述中正确的是()
2.一个物体由静止开始做匀加速直线运
动,第1s末的速度达到4m/s,物体在
第2s内的位移是
(
)
A.6m
B.8 m
方法总结
C.4 m
D.1.6m
0
0.20.4
0.60.8
1.0th
3.做匀减速直线运动的物体的加速度大
A.0.20.5h内,甲的加速度比乙的大
小为a,初速度大小是v,,经过时间t速
B.0.2~0.5h内,甲的速度比乙的大
度减小到零,则它在这段时间内的位移
C.0.6~0.8h内,甲的位移比乙的小
大小表达错误的是
(
D.0.8h内,甲、乙骑行的路程相等
1
6.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减
A.vo+al
B.,t←2at
速直线运动。开始刹车后的第1s内和
c
D.1
第2s内位移大小依次为9m和7m。
则刹车后6s内的位移是
(
4.国庆期间,京津冀地区平均PM2.5浓
A.20m
B.24m
度维持在250g/m3左右,出现严重污
C.25m
D.75m
染。已知汽车在京津高速上行驶限速
7.学校对升旗手的要求是:国歌响起时开
120km/h,由于雾霾的影响,某人开车
始升旗,当国歌结束时国旗恰好升到旗
在此段高速公路上行驶时,能见度(观
杆顶端。已知国歌从响起到结束的时
察者与能看见的最远目标间的距离)为
间是48s,红旗上升的高度是17.6m。
50m,该人的反应时间为0.5s,汽车刹
若国旗先向上做匀加速运动,时间持续
车时能产生的最大加速度的大小为
4S,然后做匀速运动,最后做匀减速运
·168·
第二章匀变速直线运动的研究
课时作业
动,减速时间也为4s,红旗到达旗杆顶
A.前后车因都采取了必要的减加速运
端时的速度恰好为零。则国旗匀加速
动,所以不会追尾
运动时加速度a及国旗匀速运动时的
B.前后车虽采取了减加速运动,但加速
纠错空间
速度,正确的是
(
)
度过小,仍会发生追尾碰撞
A.a=0.2m/s2o=0.1m/s
C.在前车开始加速时,两车相距仅有
B.a=0.4m/s2v=0.2m/s
9m的距离
C.a=0.1m/s2v=0.2m/s
D.两车距离最近只有2m
D.a=0.1m/s2v=0.4m/s
10.一个以v。=5m/s的初速度做直线运
8.如图是A、B两个质点做直线运动的位
动的物体,自始至终有一个与初速度
移一时间图像。则
方向相反、大小为2m/s2的加速度,则
当物体位移大小为6m时,物体已运
动的时间可能为
A.1s
B.2s
t/s
C.3s
D.6s
A.在运动过程中,A质点总比B质点
11.某物体运动的v-t图像如图所示,根
运动得快
据图像可知,该物体
方法总结
B.在0~t1这段时间内,两质点的位移
←v/ms-)
相同
C.当t=t1时,两质点的速度相等
6
D.当t=t1时,A、B两质点的加速度不
相等
A.在0到2s末的时间内,加速度
二、多项选择题
为1m/s2
9.近年来,雾霾天气频繁出现。某日早6
B.在0到5s末的时间内,位移为
时浓雾天气中道路能见度只有30m,且
10m
路面湿滑。一辆小汽车以18m/s的速
C.在0到6s末的时间内,位移为
度自中华路由南向北行驶,通过某路段
6.5m
时,突然发现正前方浓雾中有一辆卡车
D.在0到6s末的时间内,路程为
正以6m/s的速度同向匀速行驶,于
7.5m
是,司机鸣笛示警同时紧急刹车,但路
12.如图所示的四个图像中,能表示质点
面湿滑,只能实现2m/s2的加速度减速
做往返运动回到出发点的是
行驶。前车接到示警于2s后以2m/s
的加速度加速行驶。以下说法正确的是
·169·
巴物理
必修第一册
三、非选择题
14.在高速公路上,有时会发生“追尾”事
空
13.跳远运动员的助
故一后面的汽车撞上前面的汽车。
间
跑阶段可以看成
某段高速公路的最高车速限制为108
纠错空间
先匀加速后匀
km/h。设某人驾车正以最高车速沿
速。某运动员先
该高速公路行驶,该车刹车时产生的
以4.5m/s2的加速度跑了2s,接着匀
加速度为5m/s2,该人的反应时间(从
速跑了1s,然后起跳。求:
意识到应该停车到操作刹车的时间)
(1)运动员将要起跳时的速度多大?
为0.5s。计算行驶时的安全车距至少
(2)运动员助跑的距离是多少?
为多少?
年年年年年年手年年年年年年年年
。。。。。。。。
方法总结
。。,,
444▣44440444.4g44+044
4444
·170·物理·必修第一册
6.C[v一t图像的斜率就是物体的加速度,选项A中图线
平行于时间轴,斜率为0,加速度为0,所以物体做匀速直
线运动。选项B中图线斜率不变,加速度不变,物体做
的是匀变速直线运动,且由图像可看出,物体的速度随
时间而减小,所以物体做匀减速直线运动。选项C中图
线斜率不变,加速度不变,物体的速度随时间而增大,所
以物体做匀加速直线运动。选项D中图线不是一条直
线,表示物体不做匀变速直线运动。]
7.A[设加速下滑的加速度大小为a1,减速下滑的加速度
大小为a2,下滑2z时的速度为,则:a1=2,0,
2t
a2=,0,故a1·a2=1:2,A正确.]
8.C[取初速度方向为正方向,则=3.6m/s=20m/s,
a=一4m/s2。设刹车经t。时间而停止运动,即末速度
=0,由0=%+a4,得6=”。=09s=5s,故在,
a
=5s末汽车速度为零,而汽车在1=3s时仍处于运动
状态,故在刹车3s后汽车速度为1=十at=20m/s
-4X3m/s=8m/s,故C正确。]
9.BC[物体做匀变速直线运动的加速度:a=☑
=一5m/s;当2m/s的速度方向向东,则6=”二
=2s;当2m/s的速度方向向西,则6=二04=2.8s;
故B、C正确,A、D错误。]
10.AC[若2s后速度方向仍沿斜面向上,则小球的加速
度大小为a==6号9|
m/s2=2m/s2;若2s
后速度方向沿斜面向下,则小球的加速度大小为α'=
m/s2=8m/s2,故A、C正确。]
11.BD[在0一1s内甲沿x轴正方向运动,乙先沿x轴
负方向运动,后沿x轴正方向运动,选项A错误;在
0~7s内乙的位移x=-受×0.5+受×0,5+受×3
一受×3=0,选项B正确;在0~4s内甲的速度恒为正
值,始终沿x轴正方向运动,选项C错误;在t=6s时,
甲、乙速度图像的斜率均为负值,即甲、乙的加速度方
向均沿℃轴负方向,选项D正确。]
12.AB[加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度逐
渐减小,则速度变化率逐渐减小,故A正确:加速度方
向与速度方向相同,雨滴做加速运动,当加速度减小到
零,速度达到最大,故B正确,C、D错误。]
13.解析:取G1378开始时运动方向为正方向。G1378初
速度=0,则G13781.5min后的速度y=v十a1
=(0+0.6X1.5×60)m/s=54m/s;当G1378减速进
站时a2=一1.0m/s;初速度v2o=388.8km/h=
108m/s,从剩车到速度为0的时间,=0=108s;
a2
所以110s时G1378已经停止运动,速度为0。
答案:54m/s0
14.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。
·2
设卡车从A点开始减速,则va=10m/s,用时b到达B
点,从B点又开始加速,用时2到达C点,则
℃g=2m/s,c=10m/s,且2t2=t,t1+t2=12s,
可得t1=8s,t2=45。
由o=u,十at得
在AB段VB=vA十a14
①
在BC段c=vB十a2t2
@
代入数据解①②两式可得a1=-1m/s2,a2=2m/s2。
所以减速过程的加速度大小为1m/s2,加速过程的加
速度大小为2m/s2。
(2)2s末的速度
y=va+a1t=10m/s-1×2m/s=8m/s。
10s末的速度
2=vg十a2t=2m/s十2X(10-8)m/s=6m/s。
答案:(1)1m/s22m/s2(2)8m/s6m/s
第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.D[物体做匀减速直线运动,表明它的速度均匀减小,
加速度大小不变,加速度方向与物体的运动方向相反,
A、B错误,D正确;由于物体运动方向不变,位移逐渐增
大,故C错误。]
2.A[根据选度时间公式=a,得a=号-斗m/g
=4m/s2。第1s末的速度等于第2s初的速度,所以物体
在第2s内的位移=0叶号d=4X1m+号×4X12m
=6m,故A正确。]
3.A[根据位移公式可知B正确,A错误;若将该运动反
过来看,则是初速度为零的匀加速直线运动,则D正确;
因为末逵度等于零,故w=a1代入z=w上一名a得
x=受,故C正确.]
4C[设汽丰行酸的最大速度为,则有:旺十品-,中
0.5u+0=50,解得v=20m/s]
5.B[在0.2~0.5h内,位移-时间图像是倾斜的直线,
则物体做匀速直线运动,所以在0.2~0.5h内,甲、乙两
人的加速度都为零,选项A错误;位移一时间图像的斜
率绝对值大小反映了物体运动速度的大小,斜率绝对值
越大,速度越大,故0.2~0.5h内甲的速度大于乙的速
度,选项B正确;由位移一时间图像可知,0.6~0.8h内
甲的位移大于乙的位移,选项C错误;由位移一时间图
像可知,0.8h内甲、乙往返运动过程中,甲运动的路程大
于乙运动的路程,选项D错误。]
6.C[由△x=aT得:9m-7m=(a·1)m,a=2m/s2,由
T-2aT=a得:%X1s-×2m/g3×1Pg
=9m,得%=10m/s,汽车制车时间tn=%=5s<6s,
故制车后6s内的位移为x=号4=号×2X5m
=25m,C正确。]
7.D[对于红旗加速上升阶後:西-71片,对于红族匀
速上升阶段:v=ah1,x2=t2,对于红旗减速上升阶段:
0
名=%一名a,片,对于金过程:a=a西十十
17.6m,由以上各式可得:a=a1=a3=0.1m/s2,
o=0.4m/s。故D正确,A、B、C错误。]
8.A[位移一时间图像中,图线的斜率对应质点的速度,
所以A质点的速度比B质点的速度大,A正确;位移
时间图像中,位移等于初、末时刻对应的纵坐标的坐标
差,所以在0~七这段时间内,A质点的位移大于B质点
的位移,B错误;1时刻,两图像的斜率不同,两质点的速
度不同,C错误;两质点都做匀速直线运动,加速度都等
于零,D错误。]
9.AD[设y1=18m/s,o2=6m/s,a=2m/s,t=2s,
s=30m;设汽车经时间t两者共速,则y一at=y2十a(t
一4),解得1=4s,此时间内汽车的位移石=1一分ad
=56m,卡车的位移=十-)十号a(:-)2
=28m,因x2十s>x1可知两车不会追尾,此时两车的距
离为28m十30m-一56m=2m,故A、D正确,B错误;在
前车开始加速时,两车相距△x=s一[(o1一℃2)t,
a6]=10m的距离,故选项C错误]
1
10.BCD[取初速度方向为正方向,当位移与。同向时,
位移为x=6m,由x=1+号a得:6=51-1,h
2s或t2=3s,B、C正确。当位移与,方向相反时,位
移为x=一6m,代入位移公式得:一6=5t-t2,
故t3=6s,D正确。]
1.ACD[02s内的加造度:a=号m/=1m/g,A正
0C5s内的位移:z=2X(2+5)X2m=7
B错误,5s一65内的位移:西=合×1X(-1Dm
=-0.5m,所以0~6s内的总位移:x=x1十x2=
6.5m,总路程:s=x1十|x2=7.5m,故C、D正确,]
12.BC[A图中质点开始时位移为正且均匀增大,说明质
点在原点正方向一侧且沿正方向做匀速直线运动,一
段时间后位移仍为正但在均匀减小,说明质点仍在正
方向一侧,沿反方向匀速直线运动往出发点走,但没有
返回到出发点;B图表示先从出发点沿正方向运动后再
返回出发点,接着再沿负方向运动,后返回出发点,做
往返运动;C图表示从出发点沿正方向连续往返运动;
而D图表示质,点先静止不动,再向某方向运动,没有
往返。]
13.(1)9m/s(2)18m
14.解析:汽车原来的速度=108km/h=30m/s
运动过程如图所示
反应时间内匀速行驶
剃车后减速滑行
。
T的
田。
发现紧急情况开始刹车
停止
在反应时间t1=0.5s内,汽车做匀速直线运动的位移
为x1=右1=30×0.5m=15m
刹车后,汽车做匀减速直线运动,滑行时间
0-30
t2=
S=6S
-5
·2
参考答案
汽车制车后滑行的位移为=与十名a=30X6m
+2×(-5)×62m=90m
所以行驶时的安全车距应为x=x1十x2=15m十90m
=105m。
答案:105m
第4节自由落体运动
1.B[甲、乙都做自由落体运动,都只受重力作用,故A错
误;因为甲、乙物体同时做自由落体运动,它们的初速度
为零,加速度为g,根据0=gt和h=2g知,两物体具
有相同的速度和位移,故两个物体的运动情况完全相
同,同时落地,落地速度也相同,故B正确,C、D错误。]
2.C[伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正
比,并未直接进行验证,而是验证了位移与时间的平方
成正比,故A错误;伽利略是伟大的物理学家,他最先建
立了速度、加速度等概念,并创造了一套科学研究方法,
故B错误;在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个
运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运
动,然后把各小段的位移相加,物理学中把这种研究方法叫
做“微元法”,故C正确;伽利略认为两个从同一高度自由落
下的物体,重物体与轻物体下落一样快,故D错误。]
3.B[g值与物体轻重无关,A错误,B正确;g值在地球
上不同地方大小不同,在赤道处小于北极处,C、D
错误。]
4.A[自由落体运动的加速度等于重力加速度,为一恒
量,故甲不是a-t图像、丁为a-t图像,选项A错误,D
正确:由公式v=gt知做自由落体运动的物体的速度与
时间成正比,选项B正确;由A=之g知自由落体的
h一t图线为抛物线,选项C正确。]
5.A[由题图可以知道每两个相邻的点之间的距离差是
一样的,由Ax=aT可知,a=祭=只,所以B.C正确
点3的瞬时速度的大小为2、4之间的平均速度的大小,
所以=》-织D正确;由于=新十a·2T,故
=-2a7-得-2X号×T器故A饿展]
6.B[身体横着越过1.8m的横杆,此时重心高度为
1.8m,起跳时重心高度为0.9m,所以重心上升的最大
高度为h=1.8m一0.9m=0.9m。所以起跳时竖直向
上的速度v=√J2gh=√2X10×0.9m/s=3√2m/s,最接
近的是4m/s,所以应选B。]
7.C[设细线的长度为L,第一个小球着地后,另一个小
球运动的位移为L,在L内运行的时间即为两球落地的
时间差,第一个球着地的速度为另一个小球在位移L内
的初速度。高度越高,落地的速度越大,则可知高度越
高,另一个小球在位移L内的初速度越大,根据L=t
十,初速度越大,时间越短,所以两小球相继落地
的时间差将变小。]
8,D[根搭臣,可知:与A不是线法关系,若将该直
尺的刻度改为“反应时间”,其刻度是不均匀的,故A错
误;若某同学的反应时间约为0.4s,则下落的高度h=
11