内容正文:
专题02 匀变速直线运动的研究
4大高频考点
1. 实验:探究小车速度随时间变化的规律
2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系
3. 匀变速直线运动的位移与时间的关系
4. 匀变速直线运动的速度与位移的关系
考点1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)(多选)两实验小组的同学分别做“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验。
(1)甲组同学从实验室已经领取了以下器材∶一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、钩码、轻细绳、6V交流电源。为了完成本实验,还须从图中选取部分实验器材,其名称分别为 、 。
(2)乙组同学另外从实验室领取了一套器材他们所选用的计时器为电火花计时器,使用电火花计时器时的基本步骤如下∶
A.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器;
B.将电火花计时器插头插入相应的电源插座;
C.把计时器固定在长木板上,将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器;
D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带。
上述步骤正确的顺序是 (按顺序填写步骤前的字母)。
【答案】① 电磁打点计时器 ② 刻度尺 ③ CBDA
【分析】【详解】
(1)[1][2]电火花计时器使用的是220V的交流电,电磁打点计时器使用的是4~6V的交流电,所以应选择电磁打点计时器,实验中还需要刻度尺测量计数点间的距离;
(2)[3]实验时,应先安装装置,然后接通电源,释放纸带,实验完毕整理器材,所以顺序为CBDA。
2.(2025-2026高一上·贵州毕节实验高中学·期中)根据所学知识填空:
(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 (直流电,交流电),它们是每隔 s打一个点。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是
A. 先接通电源,后让纸带运动
B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源
D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
【答案】(1)① 交流电 ② 0.02 (2)A
【讲解】(1) [1][2]常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电,它们是打点时间间隔为
(2) 接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是先接通电源,后让纸带运动。故选A。
3.(2025-2026高一上·贵州仡佬族苗族自治县汇佳高级中学·期中)在做“探究小车速度随时间变化的规律的实验中:
(1)图甲是电磁打点计时器,其使用的是 (填“约交流电”或“直流电”)。
(2)如图乙所示为实验所打出的一段纸带,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离、、、、、,相邻计数点之间的时间间隔为。若认为某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,则打计数点C时小车对应的速度大小为: 。小车运动的加速度大小为 。
【答案】(1)约8V交流电 (2)① ②
【讲解】(1) 图甲是电磁打点计时器,其使用的是约8V交流电。
(2) [1]相邻计数点之间的时间间隔为T=0.10s,根据某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,可得打计数点C时小车对应的速度大小为[2]由逐差法可得小车运动的加速度大小为
4.(2025-2026高一上·贵州铜仁思南中学-11月·期中)(多选)(1)使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.把电火花计时器固定在桌子上
B.安好纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动
D.接通220V交流电源
E.按下脉冲输出开关,进行打点
这些步骤正确的排列顺序为 (填入代表步骤的字母)。
(2)如图所示,用毫米刻度尺测量得:AB=4.56cm、AC=12.16cm、AD=22.52cm、AE=36.06cm,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,则小车在AE段的平均速度为 m/s(结果保留小数点后两位)。如果在实验中,某同学不知道实验使用的交流电电源的实际频率已超过50Hz,那么他计算出来的平均速度值与真实值相比是 (填偏大、偏小、相等、无法确定)
【答案】① ABDEC ② 4.51 ③ 偏小
【分析】【详解】
(1)[1]实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行,注意实验中为了使打点稳定后再进行实验,同时为了提高纸带的利用率,尽量将纸带上打满点,要先接通电源后释放纸带.要符合事物发展规律,故正确的操作步骤为:ABDEC;
(2)[2][3]打点计时器是根据交变电流的电流方向随时间迅速变化而工作的,打点周期等于交流电的周期,为0.02s;根据平均速度的定义得,在AE间的平均速度为打点周期与交流电的周期相同当电源频率高于50Hz时,实际打点周期将变小,而进行计算时,仍然用0.02s,根据因此测出的平均速度数值将比物体的真实数值小。
5.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)(多选)(1)关于电磁打点计时器的使用,下列说法正确的是( )
A.电磁打点计时器使用的是6V以下的直流电源
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越慢
(2)电磁打点计时器是测量时间的仪器,其工作电压约为 V, 电源频率是50Hz, 它每隔 s打一次点,在测定匀变速直线运动加速度实验中,某次实验纸带的记录如图6所示,纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,O到各点距离由图可知.则纸带的加速度等于 ,在打D点时纸带的速度为 (保留两位有效数字),F到G的距离为 cm.
【答案】① CD ② 4∽6 V 或6V以下 ③ 0.02秒 ④ 0.75 m/s2 ⑤ 0.40 m/s ⑥ 5.90
【详解】(1) A.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,其工作电压是4到6V,电源的频率是50Hz,它每隔0.02s打一次点.电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,使用220V交流电压,当频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点,电火花计时器工作时,指导运动所受到的阻力比较小,它比电磁打点计时器实验误差小;故A错误;B.在测量物体速度时,先接通电源,后让物体运动,只有这样才能保证纸带上打的点多一些,否则先让物体运动,后接通电源,由可能纸带上打不上点;故B错误;C.当频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点,即打点的时间间隔等于频率的倒数,所以使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小,故C正确;D.纸带上打的点越密,说明物体在相等的时间间隔内位移越小,即运动的越慢,故D正确.
(2) 电磁打点计时器是测量时间的仪器,其工作电压约为,它每隔0.02s打一次点由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,设O到A之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小得:x4-x1=3a1T2 x5-x2=3a2T2 x6-x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值得: 即小车运动的加速度计算表达式为: 代入数据解得: 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小由于△x=aT2=0.75cm所以xFG=xEF+△x=5.15cm+0.75cm=5.90cm
6.(2025-2026高一上·贵州毕节实验高中学·期中)在做“研究匀变速直线运动”的实验中:
(1)实验室提供了以下器材:电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、导线、交流电源、复写纸。其中在本实验中还需要的器材是 。
(2)如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条点迹清晰的纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T0=0.02s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.33cm,x4=8.95cm,x5=9.61cm,x6=10.26cm.
下表列出了打点计时器打下B、C、F点时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度
位置
B
C
D
E
F
速度(m/s)
0.737
0.801
0.994
(3)以A点为计时起点,在图坐标系中画出小车的速度—时间关系图线 ;
(4)根据画出的小车的速度—时间关系图线计算出小车的加速度a= m/s2。(保留两位有效数字)
【答案】① 刻度尺 ② 0.864 ③ 0.928 ④ ⑤ 0.64±0.01
【分析】【详解】
(1) [1]本实验中还需要刻度尺,测量纸带的点距。
(2) [2]相邻两计数点间时间间隔为打下D点时小车的瞬时速度为[3]打下E点时小车的瞬时速度为(3) [4]用描点法画出小车的速度—时间关系图线如图所示
(4) [5]图线的斜率表示加速度,可得小车的加速度为
7.(2025-2026高一上·贵州·期中)(多选)某同学在用电火花打点计时器和纸带做“研究匀变速直线运动规律”的实验,请回答以下问题:
(1)除了图甲中已有的器材外,要完成实验还需要的器材有___________;
A. 220V交流电源 B. 8V交流电源
C. 毫米刻度尺 D. 天平
(2)得到一条打下的纸带如图所示,并在上面取了A、B、C、D、E五个计数点,相邻两个计数点间还有4个点(图中没有画出),打点计时器所用电源为频率50Hz的交流电源,即打点周期为T=0.02s。计算打下D点的瞬时速度v的公式为v = (选用题中所给的物理量T、d1、d2、d3、d4等字母表示);
(3)实验测得d1=1.20cm、d2 =3.15cm、d3= 5.85cm、d4= 9.30cm,则物体的加速度大小为a = m/s2(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)AC (2) (3)0.75
【讲解】(1) 电火花打点计时器需要220V交流电源;同时需要刻度尺测量纸带;故选AC。
(2) 相邻两个计数点间还有4个点没有画出,则t=5T=0.1s,打下D点的瞬时速度v的公式为
(3) 物体的加速度大小为
8.(2025-2026高一上·贵州省新协作体·期中)(多选)某学习小组通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律。
(1)关于本实验,下列说法正确的是 (填标号)。
A. 先释放纸带,后接通电源 B. 先接通电源,后释放纸带
C. 纸带上的点迹越密集,说明小车运动的速度越大 D. 纸带上的点迹越密集,说明小车运动的速度越小
E. 用刻度尺测量纸带上两点间的距离时,应移动刻度尺分别测量每段长度
(2)如图是实验过程中获得的一条点迹清晰的纸带,纸带上相邻计数点间还有四个点没有标出。已知打点计时器的打点频率为50Hz,则打D点时小车的速度大小为 m/s,小车的加速度大小为 m/s2。(均保留3位有效数字)
(3)小组同学实验过程中未发现打点计时器的打点频率已变为40Hz,仍按50Hz进行计算,则速度的测量值与真实值相比 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)BD (2)① 1.01 ② 3.01 (3)偏大
【讲解】(1) AB.为了充分利用纸带,实验时应先接通电源打点,后释放纸带运动,A错误,B正确;CD.由于打点的时间间隔是确定的,因此纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小,C错误,D正确。E.用刻度尺测量纸带上两点间的距离时,应一次测量出各点到标准点的距离,可以减小误差,故E错误。故选BD。
(2) [1]由于电源频率是50Hz,因此打点的时间间隔相邻两计数点的时间间隔为由于D点为CE的中间时刻,因此打D点时小车的速度为CE段的平均速度[2]根据由逐差法可得
(3) 小组同学实验过程中未发现打点计时器的打点频率已变为40Hz,仍按50Hz进行计算,则代入时间值偏小,测得的速度与真实值相比偏大。
9.(2025-2026高一上·贵州省名校协作体-11月·期中)(多选)利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律,实验装置如图甲所示。
(1)在该实验中,下列说法正确的是_____。
A. 电磁打点计时器使用低压交流电源
B. 需要秒表记录小车运动时间
C. 小车应从靠近打点计时器的位置释放
D. 先释放小车,再接通电源
(2)实验中打出如图乙所示的纸带,可以判断纸带的 (填“左端”或“右端”)与小车相连。
(3)如图乙所示,、、、、、、为依次选取的7个计数点(相邻计数点间有4个计时点未画出),已知打点计时器所接交流电源频率为。打下点时小车的速度 ,小车运动过程中的加速度 。
【答案】(1)AC (2)左端 (3)① 0.155 ② 0.50
【讲解】(1) A.电磁打点计时器使用低压交流电源,故A正确;B.打点计时器可以记录时间,不需要秒表,故B错误;C.小车应从靠近打点计时器的位置释放,可以充分利用纸带,故C正确;D.先接通电源打点稳定后,再释放小车,故D错误。故选AC。
(2) 小车做加速运动,点迹间距变大,所以纸带的左端与小车相连。
(3) [1][2]相邻计数点间有4个计时点未画出,计数点间时间间隔根据匀变速运动,中间时刻瞬时速度等于全程平均速度,打下点时小车的速度根据逐差法
10.(2025-2026高一上·贵州毕节威宁·期中)某同学在用电火花打点计时器和纸带做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带,如图所示,并在上面取了五个计数点,相邻两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源为频率为的交流电源。
(1)相邻两个计数点间的时间间隔为 s。
(2)打下点时小车的瞬时速度为 (选用题中所给的物理量等字母表示)。
(3)实验测得、、、,则小车的加速度大小为 (计算结果保留两位有效数字)。
(4)如果实验时交变电流的实际频率大于,而计算点的瞬时速度时仍按,那么点速度的测量值比真实值 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)0.1 (2) (3)0.80 (4)偏小
【讲解】(1) 相邻两个计数点间的时间间隔为
(2) 打下点时小车的瞬时速度为
(3) 由逐差法求加速度
(4) 如果当时交变电流的频率大于50Hz,相邻的两个计数点之间的距离减小,而计算时仍按50Hz,那么D点速度的测量值比真实值偏小。
考点2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)(多选)一做匀变速直线运动的质点速度随时间的变化规律为(v的单位是,t的单位是s)。则下列说法正确的是( )
A. 该质点的初速度为
B. 该质点的加速度为
C. 4s末的速度为
D. 若该质点为汽车刹车过程,则6s的速度大小为0
【答案】ACD
【详解】AB.根据匀变速直线运动规律中速度时间关系为可知质点的初速度和加速度分别为,故A正确,B错误;C.4s末的速度为故C正确;D.若该质点为汽车刹车过程,设汽车停下来时间为,则则6s的速度大小为0,故D正确。故选ACD。
2.(2025-2026高一上·贵州安顺镇宁民族中学·期中)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物,立即制动做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由题可知,汽车的初速度末速度时间则刹车过程的加速度即刹车时的加速度大小为,方向与初速度的方向相反。故选B。
3.(2025-2026高一上·贵州·期中)某质点做直线运动,其速度随时间变化的关系式为,则该质点的初速度(t=0时刻的速度)大小为( )
A. 2m/s
B. 3m/s
C. 5m/s
D. 8m/s
【答案】C
【详解】根据可得当t=0时刻的初速度大小为。故选C。
4.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)一辆汽车做匀加速直线运动,初速度为4 m/s,经过4 s速度达到12 m/s,下列说法中不正确的是
A. 汽车的加速度为2 m/s2
B. 汽车每秒速度的变化量为2 m/s
C. 汽车的平均速度为6 m/s
D. 汽车的位移为32 m
【答案】C
【详解】A.汽车匀加速直线运动的加速度为:故A正确.B.因为汽车的加速度为2m/s2,则汽车每秒内速度的变化量为2m/s,故B正确.C.根据平均速度推论知,汽车的平均速度为:\bar{v}=\frac{{{v}_{0}}+v}{2}=\frac{4+12}{2}=\text{8m/s}故C错误.D.汽车的位移为:x=t=8×4m=32m故D正确。本题选择错误项,故选C。
5.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)(多选)一学生在玩遥控直升机,通过遥控控制直升机从地面由静止开始做竖直向上的匀加速直线运动,加速10s时直升机的速度达到33m/s,此时撤去遥控控制,直升机随即做向上的匀减速直线运动,加速度大小为11m/s2,下列说法正确的是( )
A. 加速上升时直升机的加速度大小为3m/s2
B. 加速上升时直升机的加速度方向竖直向下
C. 减速上升时直升机的加速度方向竖直向下
D. 直升机减速上升的时间为3s
【答案】CD
【详解】A.加速上升时直升机的加速度大小为,选项A错误;B.加速上升时,速度和加速度同向,则直升机的加速度方向竖直向上,选项B错误;C.减速上升时,加速度和速度反向,则直升机的加速度方向竖直向下,选项C正确;D.直升机减速上升的时间为,选项D正确。故选CD。
6.(2025-2026高一上·贵州毕节实验高中学·期中)(多选)关于做匀变速直线运动的物体,下列说法正确的是( )
A. 在任意相等的时间内速度变化量相同
B. 速度随时间均匀变化
C. 位移速度随时间均匀变化
D. 加速度随时间均匀变化
【答案】AB
【详解】ABD.匀变速直线运动是加速度不变的直线运动,速度均匀变化,根据可知在任意相等的时间内速度变化量相同,AB正确D错误;C.匀变速直线运动位移公式,可知匀变速直线运动的位移速度随时间不是均匀变化的,C错误.故选AB.
7.(2025-2026高一上·贵州紫云苗族布依族自治县天立实验·期中)下列说法正确的是( )
A. 加速度不变的运动叫匀变速直线运动
B. 匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
C. 匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
D. 匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
【答案】C
【详解】A.加速度不变的运动是匀变速运动,但不一定是直线运动,如平抛运动加速度不变,但为曲线运动,故A错误;B.匀加速直线运动的速度与时间的关系为,只有当初速度时,速度才与时间成正比,故B错误;C.匀变速直线运动的加速度恒定,由可知,在相等时间内速度的变化量相等,即速度随时间均匀变化,故C正确;D.加速度的正负表示方向,只有在规定初速度方向为正方向时,匀减速直线运动的加速度才为负值,故D错误。故选C。
8.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)如图甲所示是世界第一高桥——贵州花江峡谷大桥。花江峡谷大桥是贵州六枝至安龙高速公路的控制性工程,大桥全长2890米,主跨径1420米,是目前世界山区峡谷第一大跨度钢桁梁悬索桥;其桥面距水面垂直高度625米,是新的世界第一高桥。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳悬索,每两根悬索之间距离相等,若一辆汽车从悬索A处开始做匀减速直线运动,刚好在悬索E处停下,汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,汽车看作质点,则下列说法正确的是( )
A. 汽车通过AB段的时间等于(2-)t
B. 汽车通过悬索C时的速度大小为2vD
C. 汽车通过悬索C时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度
D. 汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍
【答案】A
【详解】A.利用逆向思维法,根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知又有通过DE段的时间为t,所以汽车通过AB段的时间等于,故A正确;B.利用逆向思维法,根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,则汽车通过悬索C时的速度大小为,故B错误;CD.由于汽车经过AD段的位移为DE段位移的3倍,所以汽车通过AD、DE所用时间相等,则汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍,通过AE段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即D点的速度,由于汽车做匀减速直线运动,经过C点的速度大于经过D点的速度,所以汽车通过悬索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度,故CD错误。故选A。
9.(2025-2026高一上·贵州安顺镇宁民族中学·期中)某赛车场上,赛车测试场地数据时的运动情景如图所示。
(1)该车接近维修站时紧急刹车,加速度大小是6 m/s2,如果车必须在2 s内停下来,赛车的行驶速度最高不能超过多?
(2)如果该车以5 m/s2的加速度匀加速行驶了6 s,驶过180 m,汽车在此过程中的初速度多大?
(3)如果该车在5 s内从静止开始匀加速到108 km/h,汽车在此过程中的位移多大?
【答案】(1) 12 m/s;(2) 15 m/s;(3) 75 m
【详解】
(1)根据vt=v0+at,取沿v0方向为正方向,有: v0=vt-at=0-(-6)×2 m/s=12 m/s
(2)由 x=v0t+at2 得 v0=-at把已知数据代入得v0=15 m/s
(3)已知108 km/h=30 m/s。x=t=×5 m=75 m
考点3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.(2025-2026高一上·贵州紫云苗族布依族自治县天立实验·期中)物体做初速度为零的匀加速运动,第2s内的位移是3m,则物体的加速度为 ( )
A. 1m/s2
B. 2m/s2
C. 3m/s2
D. 4m/s2
【答案】B
【详解】设物体运动的加速度为a,则第2s内的位移 代入数据得: 故B正确;综上所述本题答案是:B
2.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)某飞机着陆后先做匀速直线运动,后做匀减速运动至停下,若飞机匀速运动的速度为v,减速运动的时间为匀速运动时间的4倍,运动的总路程为s,则飞机着陆后匀速运动的时间为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】设飞机着陆后匀速运动的时间为,则减速运动的时间为,根据题意有求得故选B。
3.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)(多选)一质点从某时刻起做匀减速直线运动,分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下,则这三段位移之比和平均速度之比是( )
A. 位移之比5:3:1
B. 位移之比27:8:1
C. 平均速度之比9:4:1
D. 平均速度之比3:2:1
【答案】BC
【详解】A.根据初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内的位移之比为,把匀减速到停的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,则3s、2s、1s内的位移之比为,A错误;B.根据前面分析,B正确;C.根据平均速度公式3s、2s、1s内的平均速度之比为,C正确;D.根据前面分析,D错误。故选BC。
4.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)对于一个初速度为零的匀加速直线运动的物体,从零时刻开始,以下说法不正确的是( )
A. 第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为
B. 第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为
C. 1s末、2s末、3s末的速度大小之比为
D. 前1s内、前2s内、前3s内通过的位移之比为
【答案】B
【详解】D.位移公式表明,前1s、前2s、前3s的位移之比为,故D正确。AB.结合D选项分析可知,初速度为零的匀加速直线运动中,第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为,故A正确,B错误;C.速度公式表明,速度与时间成正比,1s末、2s末、3s末的速度之比为,故C正确;本题选不正确的,故选B。
5.(2025-2026高一上·贵州毕节实验高中学·期中)物体做初速度为零的匀加速直线运动,第5s内的位移是18m,则以下结论正确的是( )
A. 物体的加速度是
B. 物体的加速度是
C. 物体在第4s内的位移是16m
D. 物体在5s内的位移是20m
【答案】B
【详解】AB.物体做初速度为零的匀加速直线运动,第5s内的位移是18m,则有解得物体的加速度大小为,故A错误,B正确;C.物体在第4s内的位移为,故C错误;D.物体在5s内的位移为,故D错误。故选B。
6.(2025-2026高一上·贵州铜仁思南中学-11月·期中)(多选)一个滑雪的人,从长的山坡上匀变速滑下,初速度是,末速度是,则( )
A. 他通过这段山坡的时间是
B. 他通过这段山坡的时间是
C. 他的加速度是
D. 他的加速度是
【答案】BC
【详解】AB.从长的山坡上匀变速滑下,初速度是,末速度是,根据可得平均速度为又,可得他通过这段山坡的时间,故A错误,B正确;CD.根据速度公式可得他的加速度,故C正确,D错误。故选BC。
7.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=2+5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A. 第1s内的位移是8m
B. 2s末的速度是9m/s
C. 任意相邻的1s内位移差都是1m
D. 任意1s内的速度变化量都是1m/s
【答案】B
【详解】A.将题干位移公式与匀变速直线运动位移公式对比,可得初位置,初速度,加速度第1s内的位移为与的位移差故A错误;B.由速度公式,2s末速度故B正确;C.由匀变速直线运动推论相邻1s内位移差故C错误;D.任意1s内速度变化量故D错误。故选B。
8.(2025-2026高一上·贵州毕节威宁·期中)(多选)如图所示,一小球在倾斜桌面上由静止开始滚下,做匀加速直线运动。某同学用频闪摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球连续的四个位置、、、。已知频闪摄影机每次曝光时间均为,,,,下列说法正确的是( )
A. 小球的加速度大小为
B. 位置是小球开始滚下的初始位置
C. 若小球通过、、三个位置的速度分别用、、表示,则
D. 小球运动到位置时的速度大小为
【答案】AD
【详解】A.由逐差法,相邻相等时间内的位移差,频闪时间,由公式得加速度大小,故A正确;BD.小球通过位置时的速度,又由得,故B错误,D正确; C.匀变速直线运动中,中间时刻的速度等于该段位移的平均速度,即,故C错误。故选AD。
9.(2025-2026高一上·贵州贵阳乌当·期中)港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、广东珠海和澳门的桥隧工程,位于中国广东省珠江口伶仃洋海域内。图为港珠澳大桥上四段的等跨钢箱连续梁桥,若汽车(视为质点)从点由静止开始做匀加速直线运动,通过段的时间为。则( )
A. 通过段的时间为
B. 段的平均速度等于点的瞬时速度
C.
D. 段和段所用时间比为
【答案】D
【详解】AD.由连续相等位移问题时间之比可知,汽车经过ab,bc,cd,de所用时间之比为因为通过ab段的时间为t,故通过bc段的时间为 t,段和段所用时间比为,故A错误,D正确;B.b点是ae段的中间时刻,所以ae段平均速度等于b点时的速度,故B错误;C.根据可得x末、2x末、3x末…的瞬时速度之比,故C错误。故选D。
10.(2025-2026高一上·贵州南苗族侗族自治州台江县第一中·期中)物体沿一直线做匀加速直线运动,已知它在第2s内的位移为4.0m,第3s内的位移为6.0m,则下列说法正确的是( )
A. 它在第2s初到第3s末的平均速度的大小是2.0m/s
B. 它的初速度为零
C. 它的加速度大小是1.0m/s2
D. 它在第1s内的位移是2.0m
【答案】D
【详解】C.根据匀加速直线运动的逐差公式,相邻相等时间间隔的位移差为,代入数据得,C错误;BD.第2秒内的位移公式为:,代入已知条件和得,因此第1秒内的位移为,B错误,D正确;A.第2秒初到第3秒末的总位移为10.0 m,时间为2秒,平均速度为,A错误。故选D。
考点4 匀变速直线运动的速度与位移的关系
1.(2025-2026高一上·贵州毕节实验高中学·期中)某一质点做匀加速直线运动,初速度为10 m/s,末速度为15 m/s,运动位移为25m,则质点运动的加速度和运动的时间分别为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据位移速度公式可得,解得则运动时间为,故A正确
2.(2025-2026高一上·贵州省名校协作体-11月·期中)椰子是一种热带水果,营养价值丰富。假设一个椰子从树上高处自由坠落,树下有人用弹性网袋接椰子,网袋离地面。假设接住椰子之后椰子在弹性网袋中竖直向下做匀减速运动,椰子刚运动到地面时速度恰好为零,不计空气阻力,重力加速度取。椰子做匀减速运动的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】由题可知,椰子先做自由落体运动,下落高度为根据速度位移公式有然后做匀减速直线运动,下落的高度为,设加速度大小为,根据速度位移公式有解得椰子做匀减速运动的加速度大小为,故选C。
3.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)(多选)如图所示,在一平直公路上,一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动,已知在3s内经过相距27m的E、F两点,汽车经过F点时的速度为12m/s,则( )
A. 汽车经过E点的速度大小为4m/s
B. 汽车的加速度大小为2m/s2
C. E点与O点间的距离为9m
D. 汽车从O点到E点的平均速度大小为3m/s
【答案】BCD
【详解】A.设汽车经过E点的速度大小为,有代入数据解得,故A错误;B.根据速度时间关系可得解得加速度为,故B正确;C.设E点与O点间的距离为,故C正确;D.汽车从O点到E点的平均速度大小,故D正确。故选BCD。
4.(2025-2026高一上·贵州紫云苗族布依族自治县天立实验·期中)如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则xAB:xBC等于( )
A. 1:1
B. 1:2
C. 2:3
D. 1:3
【答案】D
【详解】根据匀变速直线运动的速度位移公式知所以AB:AC=1:4则AB:BC=1:3故ABC错误,D正确。
5.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)如图所示,在足够长的固定光滑斜面上,时刻光滑小球以大小为8m/s、方向沿斜面向上的初速度,从A点沿斜面向上做加速度大小恒定、方向始终沿斜面向下的匀变速直线运动,小球到达B点(图中未画出)时的速度大小为2m/s,已知A、B两点间的距离为6m,则下列说法正确的是( )
A. B点有可能在A点下方
B. 小球的加速度大小为
C. 小球先后两次经过B点的时间间隔为0.4s
D. 小球在斜面上运动的最高点与A点的距离为8m
【答案】B
【详解】A.依题意,小球沿斜面向上做匀减速直线运动,B点速度大小小于A点速度大小,所以B点在A点上方。故A错误;B.根据解得故B正确;C.取沿斜面向上为正方向,依题意,第一次经过B点速度为2m/s,第二次经过B点速度为-2m/s。可得故C错误;D.根据小球在斜面上运动的最高点与A点的距离为故D错误。故选B。
6.(2025-2026高一上·贵州贵阳观山湖区第一高中学·期中)某兴趣小组利用传感器研究玩具小车运动。现使小车在处以的初始速度在直线轨道上进行刹车运动,直至停止。用传感器记录该过程小车速度随位置变化的关系,并绘制出如图所示的v-x图像。发现该图像恰是直线。则( )
A. 小车运动至位移中点处的加速度大小为
B. 小车运动前过程的平均速度为
C. 刹车全过程所用时间等于
D. 刹车全过程所用时间小于
【答案】A
【详解】A.速度随位置变化图像的斜率为则,由图像知处,故加速度大小为,故A正确;B.小车做加速度减小的减速运动,平均速度小于速度的平均值,故B错误;CD.若小车做匀减速运动,则有可解得,小车做加速度减小的减速运动,相同位移需要的时间更长,故刹车全过程所用时间大于2s,故CD错误。故选A 。
7.(2025-2026高一上·贵州仡佬族苗族自治县汇佳高级中学·期中)(多选)在光滑足够长的斜面上,有一物体以10m/s的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5m/s2,方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5m时,下列正确的是( )
A. 物体运动时间可能为1s
B. 物体运动时间可能为3s
C. 物体运动时间可能为(2+)s
D. 此时的速度大小一定为5m/s
【答案】ABC
【详解】AB.当物体的位移为向上的7.5m时,由运动学公式,,解得,故A、B均正确;C.当物体的位移为向下的7.5m时,,由解得或{{t}_{4}}=(2-\sqrt{7}\text{)s<0}舍去故C正确;D.由速度公式,解得或、故D错误。故选ABC。【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式,注意公式的矢量性。
8.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)小型轿车的“百公里加速时间”是指汽车从静止开始加速到(约)所用的最少时间,这是一个反映汽车性能的重要参数。某汽车在测试中由静止加速到用时4s,假设汽车加速时做匀变速直线运动,求:
(1)该汽车加速时的加速度大小;
(2)该汽车由静止加速到时的位移大小;
(3)该汽车由静止加速到过程的平均速度大小;
(4)该汽车由减速到0滑行了32m,该过程可视为匀变速直线运动,汽车在该过程中的加速度大小。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【详解】
(1)汽车加速的加速度为(2)由运动学公式可得该汽车由静止加速到时的位移大小为(3)平均速度大小为(4)汽车减速过程的加速度大小为
9.(2025-2026高一上·贵州六盘水-11月·期中)骑自行车下长坡时,如果长时间不使用刹车,会导致车速过大,容易引发安全事故。一名骑手沿一长直下坡路面骑行,已知自行车的初速度为,加速度为。为保证安全,车速不能超过。
(1)求自行车加速到安全限速的时间t;
(2)若坡长为x=66m,则自行车加速到坡底是否会超过安全限速?
【答案】(1)5s (2)会超过安全限速
【讲解】(1) 根据速度-时间公式代入数据解得
(2) 根据速度-位移公式解得加速度行驶66m时的速度为所以会超过安全限速。
10.(2025-2026高一上·贵州·期中)如图所示,六盘水梅花山景区的彩虹滑道深受大众喜爱,是游客节假日的打卡圣地。游客在倾斜滑道上的运动可简化为匀加速直线和匀减速直线两段,且最终速度为零。游客和轮胎组成的整体从静止开始运动,加速阶段的位移为40m,减速阶段的位移大小是加速阶段的两倍。求解下列问题:
(1)加速阶段和减速阶段的加速度大小之比;
(2)若加速时间为10s,游客获得的最大速度;
(3)以第(2)问条件为基础,计算加速阶段的加速度。
【答案】(1)2:1 (2)8m/s (3)0.8m/s2
【讲解】(1) 设加速结束时的速度为v,则解得
(2) 根据解得v=8m/s
(3) 加速阶段的加速度为
试卷第1页,共3页
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专题02 匀变速直线运动的研究
4大高频考点
1. 实验:探究小车速度随时间变化的规律
2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系
3. 匀变速直线运动的位移与时间的关系
4. 匀变速直线运动的速度与位移的关系
考点1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)(多选)两实验小组的同学分别做“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验。
(1)甲组同学从实验室已经领取了以下器材∶一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、钩码、轻细绳、6V交流电源。为了完成本实验,还须从图中选取部分实验器材,其名称分别为 、 。
(2)乙组同学另外从实验室领取了一套器材他们所选用的计时器为电火花计时器,使用电火花计时器时的基本步骤如下∶
A.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器;
B.将电火花计时器插头插入相应的电源插座;
C.把计时器固定在长木板上,将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器;
D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带。
上述步骤正确的顺序是 (按顺序填写步骤前的字母)。
2.(2025-2026高一上·贵州毕节实验高中学·期中)根据所学知识填空:
(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 (直流电,交流电),它们是每隔 s打一个点。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是
A. 先接通电源,后让纸带运动
B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源
D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
3.(2025-2026高一上·贵州仡佬族苗族自治县汇佳高级中学·期中)在做“探究小车速度随时间变化的规律的实验中:
(1)图甲是电磁打点计时器,其使用的是 (填“约交流电”或“直流电”)。
(2)如图乙所示为实验所打出的一段纸带,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离、、、、、,相邻计数点之间的时间间隔为。若认为某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,则打计数点C时小车对应的速度大小为: 。小车运动的加速度大小为 。
4.(2025-2026高一上·贵州铜仁思南中学-11月·期中)(多选)(1)使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.把电火花计时器固定在桌子上
B.安好纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动
D.接通220V交流电源
E.按下脉冲输出开关,进行打点
这些步骤正确的排列顺序为 (填入代表步骤的字母)。
(2)如图所示,用毫米刻度尺测量得:AB=4.56cm、AC=12.16cm、AD=22.52cm、AE=36.06cm,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,则小车在AE段的平均速度为 m/s(结果保留小数点后两位)。如果在实验中,某同学不知道实验使用的交流电电源的实际频率已超过50Hz,那么他计算出来的平均速度值与真实值相比是 (填偏大、偏小、相等、无法确定)
5.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)(多选)(1)关于电磁打点计时器的使用,下列说法正确的是( )
A.电磁打点计时器使用的是6V以下的直流电源
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越慢
(2)电磁打点计时器是测量时间的仪器,其工作电压约为 V, 电源频率是50Hz, 它每隔 s打一次点,在测定匀变速直线运动加速度实验中,某次实验纸带的记录如图6所示,纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,O到各点距离由图可知.则纸带的加速度等于 ,在打D点时纸带的速度为 (保留两位有效数字),F到G的距离为 cm.
6.(2025-2026高一上·贵州毕节实验高中学·期中)在做“研究匀变速直线运动”的实验中:
(1)实验室提供了以下器材:电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、导线、交流电源、复写纸。其中在本实验中还需要的器材是 。
(2)如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条点迹清晰的纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T0=0.02s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.33cm,x4=8.95cm,x5=9.61cm,x6=10.26cm.
下表列出了打点计时器打下B、C、F点时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度
位置
B
C
D
E
F
速度(m/s)
0.737
0.801
0.994
(3)以A点为计时起点,在图坐标系中画出小车的速度—时间关系图线 ;
(4)根据画出的小车的速度—时间关系图线计算出小车的加速度a= m/s2。(保留两位有效数字)
7.(2025-2026高一上·贵州·期中)(多选)某同学在用电火花打点计时器和纸带做“研究匀变速直线运动规律”的实验,请回答以下问题:
(1)除了图甲中已有的器材外,要完成实验还需要的器材有___________;
A. 220V交流电源 B. 8V交流电源
C. 毫米刻度尺 D. 天平
(2)得到一条打下的纸带如图所示,并在上面取了A、B、C、D、E五个计数点,相邻两个计数点间还有4个点(图中没有画出),打点计时器所用电源为频率50Hz的交流电源,即打点周期为T=0.02s。计算打下D点的瞬时速度v的公式为v = (选用题中所给的物理量T、d1、d2、d3、d4等字母表示);
(3)实验测得d1=1.20cm、d2 =3.15cm、d3= 5.85cm、d4= 9.30cm,则物体的加速度大小为a = m/s2(结果保留两位有效数字)。
8.(2025-2026高一上·贵州省新协作体·期中)(多选)某学习小组通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律。
(1)关于本实验,下列说法正确的是 (填标号)。
A. 先释放纸带,后接通电源 B. 先接通电源,后释放纸带
C. 纸带上的点迹越密集,说明小车运动的速度越大 D. 纸带上的点迹越密集,说明小车运动的速度越小
E. 用刻度尺测量纸带上两点间的距离时,应移动刻度尺分别测量每段长度
(2)如图是实验过程中获得的一条点迹清晰的纸带,纸带上相邻计数点间还有四个点没有标出。已知打点计时器的打点频率为50Hz,则打D点时小车的速度大小为 m/s,小车的加速度大小为 m/s2。(均保留3位有效数字)
(3)小组同学实验过程中未发现打点计时器的打点频率已变为40Hz,仍按50Hz进行计算,则速度的测量值与真实值相比 (填“偏大”或“偏小”)。
9.(2025-2026高一上·贵州省名校协作体-11月·期中)(多选)利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律,实验装置如图甲所示。
(1)在该实验中,下列说法正确的是_____。
A. 电磁打点计时器使用低压交流电源
B. 需要秒表记录小车运动时间
C. 小车应从靠近打点计时器的位置释放
D. 先释放小车,再接通电源
(2)实验中打出如图乙所示的纸带,可以判断纸带的 (填“左端”或“右端”)与小车相连。
(3)如图乙所示,、、、、、、为依次选取的7个计数点(相邻计数点间有4个计时点未画出),已知打点计时器所接交流电源频率为。打下点时小车的速度 ,小车运动过程中的加速度 。
10.(2025-2026高一上·贵州毕节威宁·期中)某同学在用电火花打点计时器和纸带做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带,如图所示,并在上面取了五个计数点,相邻两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源为频率为的交流电源。
(1)相邻两个计数点间的时间间隔为 s。
(2)打下点时小车的瞬时速度为 (选用题中所给的物理量等字母表示)。
(3)实验测得、、、,则小车的加速度大小为 (计算结果保留两位有效数字)。
(4)如果实验时交变电流的实际频率大于,而计算点的瞬时速度时仍按,那么点速度的测量值比真实值 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
考点2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)(多选)一做匀变速直线运动的质点速度随时间的变化规律为(v的单位是,t的单位是s)。则下列说法正确的是( )
A. 该质点的初速度为
B. 该质点的加速度为
C. 4s末的速度为
D. 若该质点为汽车刹车过程,则6s的速度大小为0
2.(2025-2026高一上·贵州安顺镇宁民族中学·期中)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物,立即制动做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025-2026高一上·贵州·期中)某质点做直线运动,其速度随时间变化的关系式为,则该质点的初速度(t=0时刻的速度)大小为( )
A. 2m/s
B. 3m/s
C. 5m/s
D. 8m/s
4.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)一辆汽车做匀加速直线运动,初速度为4 m/s,经过4 s速度达到12 m/s,下列说法中不正确的是
A. 汽车的加速度为2 m/s2
B. 汽车每秒速度的变化量为2 m/s
C. 汽车的平均速度为6 m/s
D. 汽车的位移为32 m
5.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)(多选)一学生在玩遥控直升机,通过遥控控制直升机从地面由静止开始做竖直向上的匀加速直线运动,加速10s时直升机的速度达到33m/s,此时撤去遥控控制,直升机随即做向上的匀减速直线运动,加速度大小为11m/s2,下列说法正确的是( )
A. 加速上升时直升机的加速度大小为3m/s2
B. 加速上升时直升机的加速度方向竖直向下
C. 减速上升时直升机的加速度方向竖直向下
D. 直升机减速上升的时间为3s
6.(2025-2026高一上·贵州毕节实验高中学·期中)(多选)关于做匀变速直线运动的物体,下列说法正确的是( )
A. 在任意相等的时间内速度变化量相同
B. 速度随时间均匀变化
C. 位移速度随时间均匀变化
D. 加速度随时间均匀变化
7.(2025-2026高一上·贵州紫云苗族布依族自治县天立实验·期中)下列说法正确的是( )
A. 加速度不变的运动叫匀变速直线运动
B. 匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
C. 匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
D. 匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
8.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)如图甲所示是世界第一高桥——贵州花江峡谷大桥。花江峡谷大桥是贵州六枝至安龙高速公路的控制性工程,大桥全长2890米,主跨径1420米,是目前世界山区峡谷第一大跨度钢桁梁悬索桥;其桥面距水面垂直高度625米,是新的世界第一高桥。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳悬索,每两根悬索之间距离相等,若一辆汽车从悬索A处开始做匀减速直线运动,刚好在悬索E处停下,汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,汽车看作质点,则下列说法正确的是( )
A. 汽车通过AB段的时间等于(2-)t
B. 汽车通过悬索C时的速度大小为2vD
C. 汽车通过悬索C时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度
D. 汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍
9.(2025-2026高一上·贵州安顺镇宁民族中学·期中)某赛车场上,赛车测试场地数据时的运动情景如图所示。
(1)该车接近维修站时紧急刹车,加速度大小是6 m/s2,如果车必须在2 s内停下来,赛车的行驶速度最高不能超过多?
(2)如果该车以5 m/s2的加速度匀加速行驶了6 s,驶过180 m,汽车在此过程中的初速度多大?
(3)如果该车在5 s内从静止开始匀加速到108 km/h,汽车在此过程中的位移多大?
考点3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.(2025-2026高一上·贵州紫云苗族布依族自治县天立实验·期中)物体做初速度为零的匀加速运动,第2s内的位移是3m,则物体的加速度为 ( )
A. 1m/s2
B. 2m/s2
C. 3m/s2
D. 4m/s2
2.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)某飞机着陆后先做匀速直线运动,后做匀减速运动至停下,若飞机匀速运动的速度为v,减速运动的时间为匀速运动时间的4倍,运动的总路程为s,则飞机着陆后匀速运动的时间为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)(多选)一质点从某时刻起做匀减速直线运动,分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下,则这三段位移之比和平均速度之比是( )
A. 位移之比5:3:1
B. 位移之比27:8:1
C. 平均速度之比9:4:1
D. 平均速度之比3:2:1
4.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)对于一个初速度为零的匀加速直线运动的物体,从零时刻开始,以下说法不正确的是( )
A. 第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为
B. 第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为
C. 1s末、2s末、3s末的速度大小之比为
D. 前1s内、前2s内、前3s内通过的位移之比为
5.(2025-2026高一上·贵州毕节实验高中学·期中)物体做初速度为零的匀加速直线运动,第5s内的位移是18m,则以下结论正确的是( )
A. 物体的加速度是
B. 物体的加速度是
C. 物体在第4s内的位移是16m
D. 物体在5s内的位移是20m
6.(2025-2026高一上·贵州铜仁思南中学-11月·期中)(多选)一个滑雪的人,从长的山坡上匀变速滑下,初速度是,末速度是,则( )
A. 他通过这段山坡的时间是
B. 他通过这段山坡的时间是
C. 他的加速度是
D. 他的加速度是
7.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=2+5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A. 第1s内的位移是8m
B. 2s末的速度是9m/s
C. 任意相邻的1s内位移差都是1m
D. 任意1s内的速度变化量都是1m/s
8.(2025-2026高一上·贵州毕节威宁·期中)(多选)如图所示,一小球在倾斜桌面上由静止开始滚下,做匀加速直线运动。某同学用频闪摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球连续的四个位置、、、。已知频闪摄影机每次曝光时间均为,,,,下列说法正确的是( )
A. 小球的加速度大小为
B. 位置是小球开始滚下的初始位置
C. 若小球通过、、三个位置的速度分别用、、表示,则
D. 小球运动到位置时的速度大小为
9.(2025-2026高一上·贵州贵阳乌当·期中)港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、广东珠海和澳门的桥隧工程,位于中国广东省珠江口伶仃洋海域内。图为港珠澳大桥上四段的等跨钢箱连续梁桥,若汽车(视为质点)从点由静止开始做匀加速直线运动,通过段的时间为。则( )
A. 通过段的时间为
B. 段的平均速度等于点的瞬时速度
C.
D. 段和段所用时间比为
10.(2025-2026高一上·贵州南苗族侗族自治州台江县第一中·期中)物体沿一直线做匀加速直线运动,已知它在第2s内的位移为4.0m,第3s内的位移为6.0m,则下列说法正确的是( )
A. 它在第2s初到第3s末的平均速度的大小是2.0m/s
B. 它的初速度为零
C. 它的加速度大小是1.0m/s2
D. 它在第1s内的位移是2.0m
考点4 匀变速直线运动的速度与位移的关系
1.(2025-2026高一上·贵州毕节实验高中学·期中)某一质点做匀加速直线运动,初速度为10 m/s,末速度为15 m/s,运动位移为25m,则质点运动的加速度和运动的时间分别为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026高一上·贵州省名校协作体-11月·期中)椰子是一种热带水果,营养价值丰富。假设一个椰子从树上高处自由坠落,树下有人用弹性网袋接椰子,网袋离地面。假设接住椰子之后椰子在弹性网袋中竖直向下做匀减速运动,椰子刚运动到地面时速度恰好为零,不计空气阻力,重力加速度取。椰子做匀减速运动的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)(多选)如图所示,在一平直公路上,一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动,已知在3s内经过相距27m的E、F两点,汽车经过F点时的速度为12m/s,则( )
A. 汽车经过E点的速度大小为4m/s
B. 汽车的加速度大小为2m/s2
C. E点与O点间的距离为9m
D. 汽车从O点到E点的平均速度大小为3m/s
4.(2025-2026高一上·贵州紫云苗族布依族自治县天立实验·期中)如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则xAB:xBC等于( )
A. 1:1
B. 1:2
C. 2:3
D. 1:3
5.(2025-2026高一上·贵州铜仁·期中)如图所示,在足够长的固定光滑斜面上,时刻光滑小球以大小为8m/s、方向沿斜面向上的初速度,从A点沿斜面向上做加速度大小恒定、方向始终沿斜面向下的匀变速直线运动,小球到达B点(图中未画出)时的速度大小为2m/s,已知A、B两点间的距离为6m,则下列说法正确的是( )
A. B点有可能在A点下方
B. 小球的加速度大小为
C. 小球先后两次经过B点的时间间隔为0.4s
D. 小球在斜面上运动的最高点与A点的距离为8m
6.(2025-2026高一上·贵州贵阳观山湖区第一高中学·期中)某兴趣小组利用传感器研究玩具小车运动。现使小车在处以的初始速度在直线轨道上进行刹车运动,直至停止。用传感器记录该过程小车速度随位置变化的关系,并绘制出如图所示的v-x图像。发现该图像恰是直线。则( )
A. 小车运动至位移中点处的加速度大小为
B. 小车运动前过程的平均速度为
C. 刹车全过程所用时间等于
D. 刹车全过程所用时间小于
7.(2025-2026高一上·贵州仡佬族苗族自治县汇佳高级中学·期中)(多选)在光滑足够长的斜面上,有一物体以10m/s的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5m/s2,方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5m时,下列正确的是( )
A. 物体运动时间可能为1s
B. 物体运动时间可能为3s
C. 物体运动时间可能为(2+)s
D. 此时的速度大小一定为5m/s
8.(2025-2026高一上·贵州黔西南州金成实验学校·期中)小型轿车的“百公里加速时间”是指汽车从静止开始加速到(约)所用的最少时间,这是一个反映汽车性能的重要参数。某汽车在测试中由静止加速到用时4s,假设汽车加速时做匀变速直线运动,求:
(1)该汽车加速时的加速度大小;
(2)该汽车由静止加速到时的位移大小;
(3)该汽车由静止加速到过程的平均速度大小;
(4)该汽车由减速到0滑行了32m,该过程可视为匀变速直线运动,汽车在该过程中的加速度大小。
9.(2025-2026高一上·贵州六盘水-11月·期中)骑自行车下长坡时,如果长时间不使用刹车,会导致车速过大,容易引发安全事故。一名骑手沿一长直下坡路面骑行,已知自行车的初速度为,加速度为。为保证安全,车速不能超过。
(1)求自行车加速到安全限速的时间t;
(2)若坡长为x=66m,则自行车加速到坡底是否会超过安全限速?
10.(2025-2026高一上·贵州·期中)如图所示,六盘水梅花山景区的彩虹滑道深受大众喜爱,是游客节假日的打卡圣地。游客在倾斜滑道上的运动可简化为匀加速直线和匀减速直线两段,且最终速度为零。游客和轮胎组成的整体从静止开始运动,加速阶段的位移为40m,减速阶段的位移大小是加速阶段的两倍。求解下列问题:
(1)加速阶段和减速阶段的加速度大小之比;
(2)若加速时间为10s,游客获得的最大速度;
(3)以第(2)问条件为基础,计算加速阶段的加速度。
试卷第1页,共3页
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专题02匀变速直线运动的研究
考点1实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.【答案】①电磁打点计时器
②刻度尺
③CBDA
2.【答案】(1)①交流电
②0.02
(2)A
3.【答案】(1)约8V交流电
(2)①0.45m/s
②1.00m/s2
4.【答案】①ABDEC
②4.51
③偏小
5.【答案】①CD
②4∽6V或6V以下
③0.02秒
④0.75m/s2
⑤
0.40m/s
⑥5.90
6.【答案】①刻度尺
②0.864
③0.928
④
/(m-s-1)
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
0
0.100.200.300.400.50ts
⑤0.64±0.01
1/4
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A/(m-s-)
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
0.75
0.704
0
0.100.200.300.400.50t/s
(4[5]图线的斜率表示加速度,
可得小车的加速度为a=
4v0.993-0.700
ms≈0.64m/s3
4t0.50-0.04
d4-d2
7.【答案】(1)AC
(2)
(3)0.75
10T
8.【答案】(1)BD
(2)①1.01
②3.01
(3)偏大
9.【答案】(1)AC
(2)左端
(3)①0.155
②0.50
10.【答案】(1)0.1
d3-d1
(2)2T
(3)0.80
(4)偏小
考点2匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.【答案】ACD
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】C
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5.【答案】CD
6.【答案】AB
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】(1)12m/s:(2)15m/s;(3)75m
考点3匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】BC
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】BC
7.【答案】B
8.【答案】AD
9.【答案】D
10.【答案】D
考点4匀变速直线运动的速度与位移的关系
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1.【答案】A
2.【答案】c
3.【答案】BCD
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】ABC
8.【答案】(1)
a,=7m1s2:(2)g=56m:(3)14m/s:4)a,=12.25m1s2
9.【答案】(1)5s
(2)会超过安全限速
10.【答案】(1)2:1
(2)8n/s
(3)0.8m/s2
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