内容正文:
第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课时检测
一.选择题:
考点1匀变速直线运动
1.下列说法正确的是( )。
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间里通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度均匀变化的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
2.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )。
A.加速度不变、速度随时间均匀变化
B.速度不变、加速度随时间均匀变化
C.速度、加速度都随时间均匀变化
D.当加速度不断减小时,其速度一定不断减小
3.沿直线从静止开始运动,每隔2 s测一次速度,测量数据依次为0.5 m/s、1 m/s、2 m/s、3 m/s……那么物体的运动性质为( )。
A.匀速直线运动 B.变速直线运动
C.匀变速直线运动 D.无法确定
考点2 速度与时间的关系
4.在运用公式v=v0+at时,关于各个物理量的符号,下列说法中正确的是( )。
①必须先规定正方向,式中的v、v0、a再取正、负号 ②在任何情况下,a>0表示做加速运动,a<0表示做减速运动 ③习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向,a>0表示做加速运动,a<0表示做减速运动 ④v的方向总是与v0的方向相同
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
5.有两个做匀变速直线运动的质点,下列说法正确的是( )。
A.经过相同的时间,速度大的质点加速度必定大
B.若初速度相同,速度变化大的质点加速度必定大
C.若加速度相同,初速度大的质点的末速度一定大
D.在相同时间里,加速度大的质点速度变化必定大
6.(多选)对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v=v0+at,以下理解正确的是(取初速度方向为正)( )。
A.v0是开始时的速度,v是时间间隔t结束时的速度,它们均是瞬时速度
B.v一定大于v0
C.at是在时间间隔t内,速度的增加量,在匀加速直线运动中at为正值,在匀减速直线运动中at为负值
D.a与匀变速直线运动的v-t图像的斜率无关
7.(多选)根据给出的速度和加速度的正负,下列判断正确的是( )。
A.v0>0,a<0,物体做加速运动
B.v0<0,a<0,物体做减速运动
C.v0<0,a>0,物体做减速运动
D.v0>0,a>0,物体做加速运动
考点3速度公式v=v0+at的应用
8.一辆匀加速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用5 s时间,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s,则汽车经过第1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
9.如图所示,一辆汽车安装了全自动刹车系统,当车速v<8 m/s,且与前方障碍物之间的距离达到安全距离时,该系统立即启动,启动后汽车刹车加速度大小为4~6 m/s2,在该系统控制下汽车刹车的最长时间为( )。
A.1.33 s B.2 s C.2.5 s D.4 s
10.一家从事创新设计的公司打造了一辆飞行汽车,既可以在公路上行驶,也可以在天空中飞行。已知该飞行汽车起飞时在跑道上的加速度大小为2 m/s2,速度达到40 m/s后离开地面,离开跑道后的加速度为5 m/s2,最大速度为200 m/s,该飞行汽车从静止加速到最大速度所用的时间为( )。
A.40 s B.52 s C.88 s D.100 s
11.(多选)甲、乙两个质点做直线运动,它们的速度随时间变化的规律分别是v甲=4+6t,v乙=5+5t,则下列说法正确的是( )。
A.甲运动的初速度比乙运动的初速度大
B.甲运动的加速度比乙运动的加速度大
C.两质点任何时刻的速度都不会相等
D.t=6 s时甲、乙的速度大小相差5 m/s
12.(多选)甲、乙、丙三个物体均做匀变速运动,通过A点时,物体甲的速度是6 m/s,加速度是1 m/s2;物体乙的速度是2 m/s,加速度是6 m/s2;物体丙的速度是-4 m/s,加速度是2 m/s2。则下列说法中正确的是( )。
A.通过A点时,物体甲最快,乙最慢
B.通过A点前1 s时,物体丙最快,乙最慢
C.通过A点后1 s时,物体乙最快,丙最慢
D.以上说法都不正确
13.(多选)一辆汽车正以10 m/s的速度做匀速直线运动,从某时刻开始,以大小为2 m/s2的加速度做匀变速直线运动,速度方向不发生变化,则经过6 s,汽车的速度大小可能为( )。
A.22 m/s B.10 m/s C.2 m/s D.0
14.(多选)如图所示为某一物体运动的v-t图像。关于该图像,下列说法中正确的有( )。
A.在0~4 s内,物体做匀减速直线运动
B.在4~8 s内,物体做匀加速直线运动
C.在t=4 s时,物体的速度方向发生变化
D.在t=4 s时,物体的加速度为零
二.计算题:(计算要有必要的文字说明和解题步骤,有数值的要注明单位)
15.如图甲所示,在平直的道路上,依次有编号为A、B、C的三根标志杆,一辆汽车以v0=20 m/s的速度匀速向标志杆驶来,当司机经过O点时开始刹车,由于司机有反应时间,汽车先匀速运动一段距离再做匀减速运动,开始刹车后的0~7.5 s内汽车运动的v-t图像如图乙所示,t=5.5 s时汽车刚好到达B杆,t=7.5 s时汽车刚好到达C杆,汽车从A到B的时间是从B到C时间的2倍,O点离A杆的距离为29 m,司机的反应时间为0.5 s,求:
(1)汽车开始做减速运动时离A杆的距离;
(2)汽车分别经过A、B杆时的速度大小。
参考答案:
1.答案:D解析:匀变速直线运动的加速度大小和方向都不变,即加速度是一恒量,故B错误,D正确;在匀变速直线运动中,相等时间内速度的变化量相等,连续相等时间内位移的变化量相等,且变化量不为零,故A、C均错误。
2.答案:A解析:匀变速直线运动是速度均匀变化而加速度不变的直线运动,A项正确。
3.答案:B解析:每隔2 s测一次速度,测量数据依次为0.5 m/s、1 m/s、2 m/s、3 m/s……速度是变化的,但不是匀变速直线运动。
4.答案:A解析:习惯上我们规定v0的方向为正方向,当a与v0方向相同时a取正号,a与v0方向相反时a取负号,所以①③正确,②错误;v的方向与v0方向有可能相反,④错误。
5.答案:D解析:根据vt=v0+at可知,若t相同,vt大,由于v0的大小未知,故不能判断a的大小;若vt和v0的差值大,由于t的大小未知,故不能判断a的大小;若a相同,v0大的质点,其运动时间未知,因此不能判断vt的大小;若t相同,a大,则vt-v0一定大。
6.答案:AC解析:在匀加速直线运动中v>v0,在匀减速直线运动中v<v0,B项错误;匀变速直线运动的v-t图像的斜率表示加速度,D项错误。
7.答案:CD解析:当速度方向和加速度方向相同时,物体做加速运动;当速度方向和加速度方向相反时,物体做减速运动。不能只根据加速度的正负来判断物体是做加速运动还是减速运动。C、D两项正确。
8.答案:D解析:由题意知v=15 m/s,a=2 m/s2,t=5 s,根据v=v0+at得,v0=v-at=5 m/s,故选D
9.答案:B解析:车速最大,刹车加速度最小时,刹车时间最长,故有t= = s=2 s,故B项正确,A、C、D三项错误,故选B。
10.答案:B解析:由速度公式v=v0+at得,离开跑道前v1=a1t1,离开跑道后v2-v1=a2t2,代入数据得t1=20 s,t2=32 s,所以t=t1+t2=52 s。B项正确。
11.答案:BD解析:由v=v0+at可知,甲的初速度大小为4 m/s,加速度大小为6 m/s2,乙的初速度大小为5 m/s,加速度大小为5 m/s2,选项A错误、B正确;当甲、乙两者速度相等时,有4+6t=5+5t,解得t=1 s,即t=1 s时两者速度相等,选项C错误;当t=6 s时,甲的速度大小为40 m/s,乙的速度大小为35 m/s,两者相差5 m/s,选项D正确。
12.答案:ABC解析:物体丙的速度是-4 m/s表示丙的速度大小为4 m/s,负号表示其速度方向与所选定的正方向相反,不表示大小。通过A点时,v甲>v丙>v乙,故A项说法是正确的。由v=v0+at知通过A点前1 s时,v甲=5 m/s,v乙=-4 m/s,v丙=-6 m/s,则大小有v丙>v甲>v乙,故B项说法正确。通过A点1 s后,v甲=7 m/s,v乙=8 m/s,
v丙=-2 m/s,则有v乙>v甲>v丙,故C项说法正确。
13.答案:AD解析:汽车的初速度大小为10 m/s,如果以加速度2 m/s2做匀加速运动,则6 s后的速度v=v0+a1t1=22 m/s;如果汽车以加速度2 m/s2做匀减速运动,则经过t2= =5 s汽车的速度减为零,因此6 s后汽车的速度为零。
14.答案:ABC解析:速度越来越大的匀变速运动是匀加速运动,速度越来越小的匀变速运动是匀减速运动。在0~4 s内,物体做匀减速直线运动;在4~8 s内,物体做匀加速直线运动;在t=4 s的前后,物体的速度由正值变为负值,因此速度的方向发生变化,所以选项A、B、C都正确。物体在4 s末的速度为零,加速度不为零,选项D错误。
15.解析:(1)汽车在司机反应时间内运动的位移为x=v0t0=20×0.5 m=10 m。
开始做匀减速运动时,汽车离A杆的距离为s=29 m-10 m=19 m。
(2) 由题图乙结合题意可知,汽车做匀减速运动的加速度为
a== m/s2=-2 m/s2。
由题意可知,汽车从B杆到C杆的时间为2 s,从A杆到C杆的时间为6 s,设汽车经过A杆时的速度大小为vA,
有vC=vA+at1,解得vA=18 m/s。
设汽车经过B杆时的速度大小为vB,有vC=vB+at2,解得vB=10 m/s。
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