1819上高一物理校本练习第2讲 匀变速直线运动的基本公式和图像文档格式.docx

1819上高一物理校本练习第2讲 匀变速直线运动的基本公式和图像文档格式.docx

《1819上高一物理校本练习第2讲 匀变速直线运动的基本公式和图像文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1819上高一物理校本练习第2讲 匀变速直线运动的基本公式和图像文档格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

at2.

（3）速度—位移公式：

v2－v

＝2ax.

（4）利用平均速度求位移：

x＝

t.

特别提醒

（1）公式v＝v0＋at、x＝v0t＋

at2与v2－v

＝2ax仅适用于匀变速直线运动，为矢量式．一般情况下取初速度方向为正方向，与它相反就取负号．

（2）

＝

此公式只适用于物体做匀变速直线运动的情况，x＝

t适用于任何运动．

例1

　（2017届无锡学测模拟）物体的质量m＝2kg，以初速度v0＝10m/s沿水平面做匀减速直线运动，经t＝1s其速度减为v＝6m/s，则：

（1）物体运动的加速度为多大？

（2）物体能沿水平面运动多远？

答案　

（1）4m/s2　

（2）12.5m

解析　

（1）a＝

＝－4m/s2，故加速度大小为4m/s2.

（2）x＝

＝12.5m.

例2

　（2017·

南通学测模拟）汽车在平直路面上匀速行驶，遇紧急情况刹车，加速度大小为4.0m/s2，经过5.0s停止运动．则汽车匀速行驶时的速度大小为（　　）

A．10m/sB．20m/s

C．30m/sD．40m/s

答案　B

解析　汽车匀速行驶的速度为匀减速运动的初速度，大小为v＝at＝20m/s.

考点二　匀速直线运动的x－t图象和v－t图象

（1）x－t图象：

表示物体的位置随时间的变化规律．匀速直线运动的x－t图象是一条倾斜的直线，其斜率表示物体运动的速度．

（2）v－t图象：

表示物体的运动速度随时间的变化规律．匀速直线运动的v－t图象是一条平行于时间轴的直线．

　x－t图象和v－t图象的比较

x－t图象

v－t图象

点

某一时刻物体的位置坐标

某一时刻物体的速度

线

位置随时间的变化（不是物体的运动轨迹）

速度随时间的变化

斜率

运动速度

加速度

不同图线

的交点

表示位置相同

表示某一时刻物体运动速度相同

面积

无意义

位移

例3

南京一中模拟）如图1所示是在同一直线上运动的物体甲、乙的位移图象．由图象可知（　　）

图1

A．甲比乙先出发B．甲和乙从同一地方出发

C．甲的运动速率大于乙的运动速率D．甲的出发点在乙前面x0处

答案　D

解析　位移图象能体现任何时刻物体所在的位置坐标，通过图线的斜率可以反映物体速度的大小．

考点三　匀变速直线运动的v－t图象

（1）v－t图象：

表示物体运动的速度随时间的变化规律．

（2）要清楚地理解图象中“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的含义．

①点：

某时刻对应的速度．两图线的交点，说明两物体在此时的速度相等．

②线：

若为倾斜直线，表示物体做匀变速直线运动．

③斜率：

表示加速度，有大小与方向．

④截距：

纵轴截距表示初始时刻的速度，横轴截距表示速度为零的时刻．

⑤面积：

表示某段时间内的位移．

　如图2所示，分析各图象所表示的运动．

图2

（1）水平直线a表示物体以速度v0做匀速直线运动．

（2）倾斜直线b表示物体做初速度为零、加速度为a＝k（k为直线b的斜率）的匀加速直线运动．阴影部分的面积表示物体在0～t1时间内通过的位移．

（3）直线c表示物体做初速度为v0的匀加速直线运动，b与c平行，说明它们的加速度相同．

（4）直线d表示物体做初速度为v1的匀变速直线运动，在0～t3时间内物体做匀减速直线运动，t3时刻速度变为零，t3时刻后物体做反向的匀加速直线运动．

（5）在t1时刻a、b、d相交，表示在t1时刻它们的速度相等，但不能说明它们在该时刻相遇．

（6）注意：

v－t图象能反映物体运动速度随时间的变化，但不能反映物体运动的初始位置．

例4

无锡学测模拟）一质点做直线运动的v－t图象如图3所示，下列关于质点运动的描述，正确的是（　　）

图3

A．在0～1s内做匀速直线运动

B．在0～1s内做匀加速直线运动

C．在1～5s内保持静止

D．在1～5s内做匀加速直线运动

解析　质点在0～1s内做匀加速直线运动，1s后做匀速直线运动，B项正确．

1．（2017·

连云港学测模拟）如图4所示是某质点做直线运动的x－t图象，由图象可知（　　）

图4

A．质点一直处于运动状态B．图象表示了质点运动的轨迹

C．质点第5s内速度是2m/sD．质点前8s内位移是25m

答案　C

解析　2～4s和6～8s内物体处于静止状态，A项错误；

x－t图象反映了质点运动位置随时间的变化关系，B项错误；

质点前8s内位移是6m，D项错误；

4～6s内物体做匀速直线运动，速度为2m/s，C项正确．

2．（2014届镇江学测模拟）做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系为x＝（24t－1.5t2）m，根据这一关系式可知，质点速度为零的时刻是（　　）

A．1.5sB．8s

C．16sD．24s

解析　由匀变速直线运动公式x＝v0t＋

at2，得v0＝24m/s，a＝－3m/s2，可知经过8s时间质点速度为0，B项正确．

3．（2017·

江苏学测）某物体运动的v－t图象如图5所示，则该物体的运动状态是（　　）

图5

A．匀速直线运动B．匀加速直线运动

C．匀减速直线运动D．变加速直线运动

答案　A

解析　速度图象为平行于横轴的直线，表示物体做速度恒定的运动，即匀速直线运动．

4．（2017·

南京学测模拟）下列表示匀减速直线运动的v－t图象的是（　　）

解析　匀减速直线运动的v－t图象在t轴上方是一条倾斜向下的直线．

1．一辆汽车沿平直公路做匀加速直线运动，初速度为36km/h，经过2s速度达到54km/h，则汽车的平均速度大小为（　　）

A．12.5m/sB．18m/s

C．25m/sD．45m/s

2．（2017届天一中学学测模拟）关于物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是（　　）

A．每一秒内速度的变化量都相等

B．速度保持不变

C．加速度随时间均匀变化

D．位移随时间均匀变化

3．（2016届连云港学测模拟）一个物体做匀加速直线运动的位移与时间的关系式是x＝4t＋2t2（x的单位为m，t的单位为s），那么它的初速度和加速度分别是（　　）

A．2m/s,4m/s2B．4m/s,2m/s2

C．4m/s,4m/s2D．4m/s,1m/s2

4.汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显地看出滑动的痕迹，即常说的刹车线，如图6所示．由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据．若汽车刹车后以6m/s2的加速度运动，刹车线长12m，则可知汽车在紧急刹车前的速度大小为（　　）

图6

A．12m/sB．6m/s

C．4m/sD．3m/s

解析　设初速度为v0，刹车时间为t，则

0＝v0－6t①

12＝v0t－

×

6t2②

由①②解得t＝2s

由v＝v0＋at得v0＝v－at＝0－（－6）×

2m/s＝12m/s，故A正确．

5．（2017·

扬州市宝应县高二下学期模拟）下列四个图象中，x、v、t分别表示位移、速度和时间，则表示物体做匀加速直线运动的图象是（　　）

6．（2017·

南通中学模拟）A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的v－t图象如图7所示，则（　　）

图7

A．A、B两物体运动方向一定相反B．开头4s内A、B两物体的位移相同

C．t＝4s时，A、B两物体的速度相同D．A物体的加速度比B物体的加速度大

解析　速度图象中图线交点表示速度相等．

7．（2016届无锡学测模拟）如图8所示是小林步行从家出发沿直线往返商店购物的x－t图象，从出发开始计时，下列说法中正确的是（　　）

图8

A．0～10min小林匀加速去商店B．小林在商店停留了30min

C．商店距小林家400mD．30～45min小林匀减速回到家里

解析　x－t图象斜率表示速度，0～10min小林匀速去商店，A项错误；

小林在商店停留了20min，B项错误；

商店距小林家400m，C项正确；

30～45min小林匀速回到家里，D项错误．

8．（2017·

扬州都江中学模拟）物体A、B的x－t图象如图9所示，由图可知（　　）

图9

A．从第3s起，两物体运动方向相同，且vA＞vB

B．两物体由同一位置开始运动，但物体A比B迟3s才开始运动

C．在5s内物体的位移相同，5s末A、B相遇

D．5s内A、B的平均速度相等

解析　由图看出，两图线的斜率都大于零，说明两物体都沿正方向运动，运动方向相同．图线A的斜率大于图线B的斜率，说明A的速度大于B的速度，即vA＞vB，A项正确；

物体A从原点出发，而B从正方向上距原点5m处出发，出发的位置不同．物体A比B迟3s才开始运动，B项错误；

5s末两图线相交，说明5s末两物体到达同一位置相遇．但两物体5s内通过的位移不同，A通过的位移为ΔxA＝10m－0＝10m，物体B通过的位移为ΔxB＝10m－5m＝5m，C项错误；

5s内A通过的位移大于B通过的位移，所以5s内A的平均速度大于B的平均速度，故D项错误．

9．（2017届南京学测模拟）如图10所示是某物体做直线运动的v－t图象，则该物体（　　）

图10

A．做匀速直线运动B．做匀加速直线运动

C．一直朝某一方向运动D．在某一线段上做两个来回运动

解析　物体运动的速度方向不变，加速度变化，物体一直向一个方向运动．

10．（2017·

南师大附中模拟）如图11所示是某质点沿直线运动的速度v随时间t变化的关系图线．对于该图线的认识正确的是（　　）

图11

A．0～2s内质点做匀速直线运动

B．2～4s内质点处于静止状态

C．0～2s内质点做匀加速直线运动

D．3s时，质点的速度为2m/s

11．（2015·

梅村中学模拟）北京时间2011年2月18日晚6时，在经历了260天的密闭飞行后，中国志愿者王跃走出“火星—500”登陆舱，成功踏上模拟火星表面，在“火星”首次留下中国人的足迹．王跃拟在“火星”表面进行装置如图12所示的实验，在滑块上装一个遮光板，使其沿水平导轨匀减速地依次通过光电门A、B.滑块通过光电门的速度分别为v1＝4.0m/s，v2＝2.0m/s，从A运动到B的时间为t＝1.0s．求：

图12

（1）滑块运动时的加速度a.

（2）光电门A、B之间的距离x.

答案　

（1）－2m/s2　

（2）3m

＝－2m/s2.

t＝3m.

12．中国女子冰壶队近年来在国际大赛中屡创佳绩．如图13所示，比赛中，冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动直至静止．已知一个冰壶被运动员推出时的初速度大小为3m/s，其加速度大小为0.2m/s2.求冰壶从运动到静止的过程中：

图13

（1）平均速度的大小；

（2）10s末冰壶的速度大小；

（3）10s内冰壶的位移大小．

答案　

（1）1.5m/s　

（2）1m/s　（3）20m

解析　

（1）平均速度为

m/s＝1.5m/s.

（2）10s末冰壶的速度大小

v＝v0＋at＝3m/s＋（－0.2）×

10m/s＝1m/s.

（3）10s内冰壶的位移大小x＝v0t＋

at2＝3×

10m＋

（－0.2）×

102m＝20m.

13．（2017·

宿迁学测模拟）一艘快艇在海面上从静止开始做匀加速直线运动，下表给出了某些时刻快艇的瞬时速度，根据表中的数据求：

时刻（s）

1.0

2.0

3.0

4.0

速度（m/s）

6.0

12.0

（1）快艇运动的加速度a；

（2）快艇第3s末的速度v；

（3）快艇4s内的位移x.

答案　

（1）3m/s2　

（2）9m/s　（3）24m

，a＝3m/s2.

（2）v＝at，v＝9m/s.

（3）x＝

at2，x＝24m.

14．（2015·

无锡一中模拟）一辆汽车在平路上以v0＝25m/s的速度行驶，并以这个速度开始上坡，做匀减速直线运动，加速度大小为6m/s2.若坡长为50m，求：

（1）汽车到达坡顶的速度v的大小；

（2）汽车上坡所用的时间t.

答案　

（1）5m/s　

（2）

s

解析　

（1）由匀变速运动的规律得v2－v

＝2ax，代入数据解得v＝5m/s.

（2）由v＝v0＋at得t＝

s.