高中物理人教版必修1 第二章第4节匀变速直线运动的位移与速度的关系 作业3.docx

高中物理人教版必修1 第二章第4节匀变速直线运动的位移与速度的关系 作业3.docx

《高中物理人教版必修1 第二章第4节匀变速直线运动的位移与速度的关系 作业3.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理人教版必修1 第二章第4节匀变速直线运动的位移与速度的关系 作业3.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中物理人教版必修1第二章第4节匀变速直线运动的位移与速度的关系作业3

匀变速直线运动的位移与速度的关系

1．关于公式x＝，下列说法正确的是（　　）

A．此公式只适用于匀加速直线运动

B．此公式适用于匀变速直线运动

C．此公式只适用于位移为正的情况

D．此公式不可能出现a、x同时为负值的情况

【解析】　公式x＝既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动，既适用于位移为正的情况，也适用于位移为负的情况，选项B正确，选项A、C错误．当物体做匀加速直线运动，且规定初速度的反方向为正方向时，a、x就会同时为负值，选项D错误．

【答案】　B

2．某航母跑道长200m，飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为（　　）

A．5m/sB．10m/s

C．15m/sD．20m/s

【解析】　由题知，v＝50m/s，a＝6m/s2，x＝200m，最小初速度v0＝＝m/s＝10m/s.故选项B正确．

【答案】　B

3．如图244所示，物体A在斜面上由静止匀加速滑下x1后，又匀减速地在平面上滑过x2后停下，测得x2＝2x1，则物体在斜面上的加速度a1与在平面上的加速度a2的大小关系为（　　）

图244

A．a1＝a2　B．a1＝2a2

C．a1＝a2D．a1＝4a2

【解析】　物体在斜面上初速度为零，设末速度为v，则有v2－0＝2a1x1.同理，在水平面上有v2－0＝2a2x2，所以a1x1＝a2x2，故a1＝2a2.

【答案】　B

4．（2016·芜湖高一检测）一个物体从静止开始做匀加速直线运动，它在第1s内与在第2s内位移之比为x1∶x2，在走完第1m时与走完第2m时的速度之比为v1∶v2，在以下说法正确的是（　　）

A．x1∶x2＝1∶3，v1∶v2＝1∶2

B．x1∶x2＝1∶3，v1∶v2＝1∶

C．x1∶x2＝1∶4，v1∶v2＝1∶2

D．x1∶x2＝1∶4，v1∶v2＝1∶

【解析】　从静止开始的匀加速直线运动第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1∶3∶5.根据v2＝2ax，走完第1m时与走完第2m时的速度之比v1∶v2＝1∶，选项B正确．

【答案】　B

5．（多选）某时刻，两车从同一地点、沿同一方向做直线运动，下列关于两车的位移x、速度v随时间t变化的图象，能反映t1时刻两车相遇的是（　　）

【解析】　xt图象中的点表示物体所在的位置，t1时刻两图线相交，两物体相遇，故A错误，B正确；vt图象表示物体的速度随时间变化的规律，图线与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，两物体在t1时间内位移相同，两物体相遇，故C错误，D正确．

【答案】　BD

6．（2016·哈尔滨高一检测）一物体沿长为L的光滑斜面，从静止开始由斜面的顶端下滑到斜面底端的过程中，当物体的速度达到末速度的一半时，它沿斜面下滑的长度为（　　）

A.B.

C.D.

【解析】　设物体沿斜面下滑的加速度为a，物体到达斜面底端时的速度为v，则有：

v2＝2aL①

（0.5v）2＝2as②

由①、②两式可得

s＝0.25L．故选A.

【答案】　A

7．（多选）（2016·吉林高一检测）对于初速度为零的匀加速直线运动，以下说法正确的是（　　）

A．物体在1s、3s、5s时的速度之比为1∶3∶5

B．物体在1s、3s、5s内的位移之比为1∶3∶5

C．物体经过1m、3m、5m时的速度之比为∶∶

D．物体经过1m、3m、5m所用时间之比为∶∶

【解析】　由v＝at得v∝t，故物体在1s、3s、5s时的速度之比为1∶3∶5，A对；由x＝at2得x∝t2，故物体在1s、3s、5s内的位移之比为12∶32∶52，B错；由v2＝2ax得v∝，故物体经过1m,3m、5m时的速度之比为∶∶，C对；由x＝at2得t∝，物体经过1m、3m、5m所用时间之比为∶∶，D对．

【答案】　ACD

8．（2016·西安高一检测）一辆货车以8m/s的速度在平直铁路上运行，由于调度失误，在后面600m处有一辆客车以72km/h的速度向它靠近．客车司机发觉后立即合上制动器，但客车要滑行2000m才能停止．求：

（1）客车滑行的加速度大小为多少？

（2）计算后判断两车是否会相撞．

【解析】　

（1）由v2－v＝2ax得客车刹车的加速度大小为

a＝＝m/s2＝0.1m/s2.

（2）假设不相撞，设两车达到共同速度用时为t，则

v2－at＝v1，解得t＝120s

货车在该时间内的位移x1＝v1t＝8×120m＝960m

客车在该时间内的位移

x2＝t＝1680m

位移大小关系：

x2＝1680m>600m＋x1＝1560m，故已相撞．

【答案】　

（1）0.1m/s2　

（2）会相撞

[能力提升]

9．一个做匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点的速度分别是v和7v，经过A、B的时间是t，则下列判断中错误的是（　　）

A．经过A、B中点的速度是4v

B．经过A、B中间时刻的速度是4v

C．前时间通过的位移比后时间通过的位移少1.5vt

D．前位移所需时间是后位移所需时间的2倍

【解析】　平均速度AB＝＝4v，即中间时刻的瞬时速度，B正确；中点位移处的速度v＝＝5v，A错误；由Δx＝a2和7v＝v＋at，可以判断C正确；由＝t1和＝t2得t1＝2t2，D正确．故选A.

【答案】　A

10．（多选）假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝30m/s，距离s0＝100m，t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间的变化如图245甲、乙所示．取运动方向为正方向，下列说法正确的是（　　）

甲　　　　　　　　　　　　乙

图245

A．t＝6s时两车速度相等

B．t＝6s时两车距离最近

C．0～6s内两车位移之差为90m

D．两车在0～9s内会相撞

【解析】　由加速度图象可画出两车的速度随时间变化的图象，如图所示．由图象可知，t＝6s时两车等速，此时距离最近，图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差，Δx＝×30×3m＋×30×（6－3）m＝90m<100m，所以不会相撞．故A、B、C正确．

【答案】　ABC

11．（2016·盐城高一检测）有一架电梯，启动时匀加速上升加速度为2m/s2，制动时匀减速上升加速度大小为1m/s2，中间阶段电梯可匀速运行，电梯运行的楼层高48m．问：

（1）若电梯运行时最大限速为9m/s，电梯升到楼顶的最短时间是多少？

（2）如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为15s，上升的最大速度是多少？

【解析】　

（1）据题得h＝＋＝＋＝48m

解得：

vm＝8m/s＜9m/s

故电梯升到楼顶的最短时间是tmin＝＋＝s＋s＝12s.

（2）先匀加速，后以某一速度v匀速，再减速，设加速时间t1，减速时间为t2，则

t1＝、t2＝，h＝（t1＋t2）＋v（15－t1－t2）

联立解得v＝4m/s，另一解不合理舍去．

【答案】　

（1）12s　

（2）4m/s

12．（2016·黄冈高一检测）某地雾霾天气中高速公路上的能见度只有72m，要保证行驶前方突发紧急情况下汽车的安全，汽车行驶的速度不能太大．已知汽车刹车时的加速度大小为5m/s2.

（1）若前方紧急情况出现的同时汽车开始制动，汽车行驶的速度不能超过多大？

（结果可以带根号）

（2）若驾驶员从感知前方紧急情况到汽车开始制动的反应时间为0.6s，汽车行驶的速度不能超过多大？

【解析】　

（1）汽车刹车的加速度a＝－5m/s2，要在x＝72m内停下，设行驶的速度不超过v1，

由运动学公式有：

0－v＝2ax

代入题中数据可得：

v1＝12m/s.

（2）设汽车行驶的速度不超过v2，在驾驶员的反应时间t0内汽车做匀速运动的位移为x1，则

x1＝v2t0

刹车减速位移x2＝－

x＝x1＋x2

联立各式代入数据可得：

v2＝24m/s.

【答案】　

（1）12m/s　

（2）24m/s

重点强化卷

（一）　匀变速直线运动规律的应用

（建议用时：

60分钟）

一、选择题

1．一辆汽车做匀加速直线运动，初速度为4m/s，经过4s速度达到12m/s，下列说法中不正确的是（　　）

A．汽车的加速度为2m/s2

B．汽车每秒速度的变化量为2m/s

C．汽车的平均速度为6m/s

D．汽车的位移为32m

【解析】　汽车的加速度a＝m/s2＝2m/s2，A对；汽车每秒速度的变化量Δv＝at＝2×1m/s＝2m/s，B对；汽车的位移x＝m＝32m，D对．汽车的平均速度：

＝m/s＝8m/s，C错．

【答案】　C

2．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx所用时间为t1.紧接着通过下一段位移Δx所用时间为t2，则物体运动的加速度为（　　）

A.　　　　　　　B.

C.D.

【解析】　物体做匀加速直线运动通过前一段Δx所用的时间为t1，平均速度为1＝，物体通过后一段Δx所用的时间为t2，平均速度为2＝.速度由1变化到2的时间为Δt＝，所以加速度a＝＝，A正确．

【答案】　A

3．（多选）一个物体以v0＝8m/s的初速度沿光滑斜面向上滑，加速度的大小为2m/s2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动．则（　　）

A．1s末的速度大小为6m/s

B．3s末的速度为零

C．2s内的位移大小是12m

D．5s内的位移大小是15m

【解析】　由t＝，物体冲上最高点的时间是4s，又根据v＝v0＋at，物体1s末的速度为6m/s，A对、B错；根据x＝v0t＋at2，物体2s内的位移是12m,4s内的位移是16m，第5s内的位移是沿斜面向下1m，所以5s内的位移是15m，C、D对．

【答案】　ACD

4．（2016·双鸭山高一检测）一物体在水平面上做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x＝12t－3t2，则它的速度等于零的时刻t为（　　）

A．16sB．2s

C．6sD．24s

【解析】　根据匀变速直线运动位移与时间的关系公式x＝v0t＋at2与x＝12t－3t2对比可得：

v0＝12m/s，a＝－6m/s2

根据公式v＝v0＋at得

t＝＝s＝2s

故选B.

【答案】　B

5．（2016·马鞍山高一检测）一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其t的图象如图1所示，则（　　）

图1

A．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/s

B．质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2

C．质点在1s末速度为1.5m/s

D．质点在第1s内的平均速度0.75m/s

【解析】　由图得：

＝0.5＋0.5t.根据x＝v0t＋at2，得：

＝v0＋at，

对比可得：

a＝0.5m/s2，则加速度为a＝2×0.5m/s2＝1m/s2.由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动，故A错误，B错误．

质点的初速度v0＝0.5m/s，在1s末速度为v＝v0＋at＝（0.5＋1）m/s＝1.5m/s，故C正确．

质点在第1s内的平均速度＝＝m/s＝1m/s，故D错误．故选C.

【答案】　C

6．如图2所示为一质点运动的位移随时间变化的图象，图象是一条抛物线，方程为x＝－5t2＋40t，下列说法正确的是（　　）

图2

A．质点开始时做匀减速运动，最大位移是80m

B．质点的初速度是20m/s

C．质点