内容正文:
2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
(时间:40分钟 总分:64分)
(选择题每小题4分)
◆ 知识点一 匀变速直线运动的理解及图像
1.[2025·云南昆明一中高一期中] 下列关于匀变速直线运动的说法中正确的是 ( )
A.加速度越大,速度变化量也越大
B.加速度的方向保持不变,速度方向也一定保持不变
C.相同时间内加速度的变化相同且不为零
D.速度的变化快慢保持不变
2.(多选)如图所示的四个图像中,表示物体做匀加速直线运动的图像是 ( )
A
B
C
D
3.(多选)如图所示是某物体做直线运动的v⁃t图像,由图像可知,下列说法中正确的是 ( )
A.物体在0~10 s内做匀速直线运动
B.物体在0~10 s内做匀加速直线运动
C.物体运动的初速度为10 m/s
D.物体在0~10 s内的加速度为2.5 m/s2
◆ 知识点二 对速度与时间的关系式的理解和应用
4.一辆匀加速行驶的汽车经过路旁的两棵树共用5 s的时间(汽车和树可看作质点),汽车的加速度为2 m/s2,它经过第二棵树时的速度为15 m/s,则汽车经过第一棵树时的速度为 ( )
A.2 m/s B.10 m/s
C.2.5 m/s D.5 m/s
5.[2026·陕西西安交通大学附中高一月考] 电动汽车发展前景广阔,慢慢走入人们的生活,在某汽车启动测试中(可视为匀加速直线运动),测得第2 s末的速度比第5 s末的速度小6 m/s,则汽车在该段时间内加速度大小为 ( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2
C.1.5 m/s2 D.3 m/s2
6.2023年9月22日,2023湖南(国际)通用航空产业博览会动态飞行表演在株洲芦淞机场举行,如图为某飞行汽车,它既可以在公路上行驶,也可以在天空飞行.已知该飞行汽车沿一条直线运动,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
7.(多选)[2026·广西南宁二中高一月考] 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,则下面结论正确的是 ( )
A.物体零时刻的速度是3 m/s
B.物体的加速度是2 m/s2
C.任何1 s内的速度变化量都是2 m/s
D.第3 s末的速度是10 m/s
8.某质点做加速度大小为0.2 m/s2的匀加速直线运动,下列说法正确的是 ( )
A.质点的加速度每隔2 s增大0.4 m/s2
B.质点在任意2 s时间内的速度增量均为0.2 m/s
C.质点在任意1 s末的速度一定比前1 s末的速度大0.2 m/s
D.质点在任意1 s末的速度一定比前1 s初的速度大0.2 m/s
9.(多选)如图所示,小球以10 m/s的初速度冲上光滑斜面(斜面足够长),小球的运动可视为匀变速直线运动,经过2 s速度大小变为6 m/s,则小球的加速度大小可能为 ( )
A.2 m/s2 B.6 m/s2
C.8 m/s2 D.9 m/s2
10.甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动的v⁃t图像如图所示,下列判断正确的是 ( )
A.在前6 s内,甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动
B.在1 s末,两物体的加速度相同
C.乙在前2 s内做匀加速直线运动,在2~6 s内做匀减速直线运动
D.第2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反
11.(多选)[2025·天津杨村一中高一月考] 如图为某运动物体的速度—时间图像,下列说法中不正确的是 ( )
A.物体以某初速度开始运动,在0~2 s内加速运动,2~4 s内匀速运动,4~6 s内减速运动
B.物体在0~2 s内的加速度是5 m/s2,2~4 s内加速度为零,4~6 s内加速度是-10 m/s2
C.物体在4.5 s时的速度为5 m/s
D.物体在0~5 s内始终向同一方向运动
12.(10分)[2026·广东实验中学高一月考] 雨雪天气时路面湿滑,汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加.如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v⁃t图像,驾驶员的反应时间为t0=1 s,请回答下列问题:
(1)(4分)求汽车在干燥路面和湿滑路面的加速度大小;
(2)(6分)当t=4 s时,汽车在干燥路面和湿滑路面的速度分别为多大?
13.(10分)[2025·河北石家庄二中高一月考] 如图所示,滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成.t=0时运动员从A点由静止开始匀加速下滑,经过B点前后速度大小不变,之后在BC上做匀减速直线运动,最后停在C点.若第2 s末和第6 s末速度大小均为6 m/s,第4 s末速度大小为10 m/s.
(1)(3分)运动员何时恰好停在C点?
(2)(3分)运动员何时恰好经过B点?
(3)(4分)运动员运动过程中的最大速度?
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2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.D [解析] 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,加速度越大,速度变化越快,不一定速度变化量越大,故A错误;根据a=可知加速度的方向与速度变化量的方向相同,若加速度方向保持不变但与初速度方向相反,则物体先做匀减速直线运动至速度为零,然后反向加速,故B错误;做匀变速直线运动的物体加速度保持不变,故C错误;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,做匀变速直线运动的物体,加速度不变,则速度变化快慢不变,故D正确.
2.AD [解析] 做匀加速直线运动的物体速度随时间均匀增大,其图线远离时间轴,故A、D正确.
3.BC [解析] 由图像可知,物体的速度均匀增大,图像的斜率一定,说明该物体做匀加速直线运动,A错误,B正确.物体运动的初速度即t=0时刻的速度,由图像可知,初速度为10 m/s,C正确.物体在0~10 s内的加速度为a== m/s2=1.5 m/s2,D错误.
4.D [解析] 根据速度—时间关系式v=v0+at,解得v0=v-at=15 m/s-2×5 m/s=5 m/s,选项D正确.
5.B [解析] 第5秒末与第2秒末的时间间隔为3秒.根据匀变速运动,可知速度差为v5-v2=3a,得a=2 m/s2,故选B.
6.B [解析] 在跑道上的运动时间t1== s=20 s,在空中的运动时间t2== s=32 s,则运动的总时间t=t1+t2=(20+32) s=52 s,故B正确,A、C、D错误.
7.BCD [解析] 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,设零时刻的速度为v0,根据v=v0+at,得v0=v-at=4 m/s,故A错误,B正确;任何1 s内的速度变化量都是Δv=aΔt=2 m/s,故C正确;根据速度-时间公式可得第3 s末的速度v3=v0+at3=10 m/s,故D正确.
8.C [解析] 质点做匀加速直线运动,加速度不变,故A错误;质点在任意2 s时间内的速度增量均为Δv=0.2×2 m/s=0.4 m/s,故B错误;任意1 s末和前1 s末相隔1 s,所以质点在任意1 s末的速度一定比前1 s末的速度大0.2 m/s,故C正确;任意1 s末和前1 s初相隔2 s,所以质点在任意1 s末的速度一定比前1 s初的速度大0.4 m/s,故D错误.
9.AC [解析] 若2 s后速度方向仍沿斜面向上,则小球的加速度大小为a== m/s2=2 m/s2,若2 s后速度方向沿斜面向下,则小球的加速度大小为a'== m/s2=8 m/s2,故选A、C.
10.C [解析] 由图像可知,甲以2 m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2 s内做匀加速直线运动,在2~6 s内做匀减速直线运动,选项A错误,C正确.在1 s末,甲、乙两物体速度相同,加速度不相同,选项B错误.在前6 s内,甲、乙两物体的速度方向始终相同,选项D错误.
11.AB [解析] 由物体的速度—时间图像可知物体以某初速度开始运动,在0~2 s内加速运动,2~4 s内匀速运动,4~5 s内减速运动,5~6 s内反向加速运动,故A错误;速度—时间图像的斜率表示加速度,可得物体在0~2 s内的加速度a1== m/s2=2.5 m/s2,2~4 s内加速度为零;4~6 s内加速度为a2== m/s2=-10 m/s2,故B错误;根据速度时间公式有v=v0+a2t=10-10t,物体在4.5 s时的速度为v=10 m/s-10×0.5 m/s=5 m/s,故C正确;物体在0~5 s内速度始终为正值,所以始终向同一方向运动,故D正确.
12.(1)10 m/s2 7.5 m/s2 (2)0 7.5 m/s
[解析] (1)v⁃t图像的斜率表示加速度,可知汽车在干燥路面的加速度为a1= m/s2=-10 m/s2
汽车在湿滑路面的加速度为a2= m/s2=-7.5 m/s2
则汽车在干燥路面和湿滑路面的加速度大小分别为10 m/s2和7.5 m/s2
(2)根据图像可得当t=4 s时,汽车在干燥路面的速度为零.
汽车在湿滑路面已减速t1=3 s,得速度为v=v0+a2t1=30 m/s-7.5×3 m/s=7.5 m/s
13.(1)9 s (2)3.6 s (3)10.8 m/s
[解析] (1)运动员前2 s内做加速运动,则加速运动时的加速度大小a1= m/s2=3 m/s2
若第4 s末恰好经过B点,则4 s末的速度应该是12 m/s,但是4 s末的速度为10 m/s,可知4 s末运动员已经做减速运动,设经过时间t到达B点,减速阶段加速度大小为a2,则
vB=a1t=v4+a2(4-t)
v6=vB-a2(6-t)
解得t=3.6 s
vB=10.8 m/s
a2=2 m/s2
减速的时间为t'==5.4 s
则运动员恰好停在C点的时间T=t+t'=9 s
(2)由以上可知,运动员在t=3.6 s时恰好经过B点;
(3)由以上可知,运动员运动过程中的最大速度为10.8 m/s.
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