2020-2021學(xué)年高中物理新教材魯科版必修第一冊課時(shí)分層作業(yè)2.2　位移變化規(guī)律Word版含解析【高考】

課時(shí)分層作業(yè)(六)位移變化規(guī)律(建議用時(shí)：25分鐘)◎考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間關(guān)系1．以20m/s的速度行駛的汽車，制動(dòng)后以5m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．則汽車在制動(dòng)后的5s內(nèi)的位移是()A．45m B．37.5mC．50m D．40mD[汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝eq\f(v,a)＝4s<5s．則s＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×5×42m＝40m，故選項(xiàng)D正確．]2.豎直升空的火箭，其v-t圖像如圖所示，由圖可知以下說法正確的是()A．火箭在40s時(shí)速度方向發(fā)生變化B．火箭上升的最大高度為48000mC．火箭經(jīng)過120s落回地面D．火箭經(jīng)過40s到達(dá)最高點(diǎn)B[由v-t圖像知，火箭前40s向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，40～120s向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤；上升的最大高度s＝eq\f(1,2)×800×120m＝48000m．故B正確．]3．(多選)質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第1s內(nèi)位移為2m，關(guān)于它的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是()A．第1s內(nèi)的平均速度為2m/sB．第1s末的瞬時(shí)速度為2m/sC．第2s內(nèi)的位移為4mD．運(yùn)動(dòng)過程中的加速度為4m/s2AD[由平均速度公式eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(s,t)知，第1s內(nèi)的平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(s,t)＝eq\f(2m,1s)＝2m/s，所以A項(xiàng)正確；由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(v0＋vt,2)知，第1s末的瞬時(shí)速度vt＝2eq\o(v,\s\up6(－))－v0＝2×2m/s－0＝4m/s，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式s＝eq\f(1,2)at2得，加速度a＝eq\f(2s,t2)＝eq\f(2×2m,1s2)＝4m/s2，進(jìn)一步我們可求得第2s內(nèi)的位移s2＝eq\f(1,2)a(2t)2－eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×4m/s2×(2s)2－eq\f(1,2)×4m/s2×(1s)2＝6m，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．]4．一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度—時(shí)間圖線如圖所示，則下列關(guān)于前4s內(nèi)(設(shè)向右為正方向)物體運(yùn)動(dòng)情況的判斷正確的是()A．物體始終向右運(yùn)動(dòng)B．物體先向左運(yùn)動(dòng)，第4s末開始向右運(yùn)動(dòng)C．第3s末物體在出發(fā)點(diǎn)的右側(cè)D．第2s末物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)D[由圖像知，物體在前2s內(nèi)的速度為負(fù)，說明物體向左運(yùn)動(dòng)，后2s速度為正，物體向右運(yùn)動(dòng)，因此選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；速度—時(shí)間圖像與時(shí)間軸圍成的圖形面積表示物體運(yùn)動(dòng)的位移，3s內(nèi)的位移為s＝eq\f(1,2)×(－5m/s)×2s＋eq\f(1,2)×2.5m/s×1s＝－3.75m，位移為負(fù)說明物體在出發(fā)點(diǎn)的左側(cè)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)圖像知前2s和后2s的位移大小相等，方向相反，因此選項(xiàng)D正確．]◎考點(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移—速度關(guān)系5．在交通事故分析中，剎車線的長度是很重要的依據(jù)，剎車線是汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上滑動(dòng)時(shí)留下的痕跡．在某次交通事故中，汽車剎車線的長度是14m，假設(shè)汽車剎車時(shí)的加速度大小為7m/s2，則汽車開始剎車時(shí)的速度為()A．7m/s B．10m/sC．14m/s D．20m/sC[設(shè)汽車開始剎車時(shí)的速度為v，并規(guī)定為正方向，則加速度a＝－7m/s2.由02－v2＝2as得v＝14m/s，C正確．]6．兩個(gè)小車在水平面上做加速度相同的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若它們的初速度之比為1∶2，則它們運(yùn)動(dòng)的最大位移之比為()A．1∶2 B．1∶4C．1∶eq\r(2) D．2∶1B[勻減速運(yùn)動(dòng)中位移最大時(shí)末速度為零，由v2－veq\o\al(2,0)＝2as得s＝eq\f(－v\o\al(2,0),2a)，故eq\f(s1,s2)＝eq\f(v\o\al(2,01),v\o\al(2,02))＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(2)＝eq\f(1,4)，故選項(xiàng)B正確．](建議用時(shí)：15分鐘)7．列車長為l，鐵路橋長為2l，列車勻加速行駛過橋，車頭過橋頭的速度為v1，車頭過橋尾時(shí)的速度為v2，則車尾過橋尾時(shí)速度為()A．3v2－v1 B．3v2＋v1C．eq\r(\f(3v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2)) D．eq\f(3v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2)C[由v2－veq\o\al(2,0)＝2as得：veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2a·2l，veq\o\al(2,3)－veq\o\al(2,1)＝2a·3l，故v3＝eq\r(\f(3v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2))，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤．]8.(多選)如圖所示，汽車以10m/s的速度勻速駛向路口，當(dāng)行駛至距路口停車線20m處時(shí)，綠燈還有3s熄滅．而該汽車在綠燈熄滅時(shí)剛好停在停車線處，則汽車運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像可能是()ABCDBC[汽車的速度—時(shí)間圖像反映了汽車的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，圖線與時(shí)間軸圍成圖形的面積表示位移，選項(xiàng)A中的位移為15m，小于20m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；D項(xiàng)中的位移s＝17.5m，也是錯(cuò)誤的；選項(xiàng)C中表示的位移恰好等于20m，選項(xiàng)C正確；選項(xiàng)B中的位移肯定大于A項(xiàng)中表示的位移，可能等于20m，選項(xiàng)B也可能是正確的．]9．一列從車站開出的火車，在平直軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知這列火車的長度為l，火車頭經(jīng)過某路標(biāo)時(shí)的速度為v1，而車尾經(jīng)過此路標(biāo)時(shí)的速度為v2，求：(1)火車的加速度a；(2)火車中點(diǎn)經(jīng)過此路標(biāo)時(shí)的速度v；(3)整列火車通過此路標(biāo)所用的時(shí)間t.[解析]火車的運(yùn)動(dòng)情況可以等效成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某一時(shí)刻速度為v1，前進(jìn)位移l，速度變?yōu)関2，所求的v是經(jīng)過eq\f(l,2)處的速度，其運(yùn)動(dòng)簡圖如圖所示．(1)由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2al，火車加速度為a＝eq\f(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2l).(2)前一半位移eq\f(l,2)，v2－veq\o\al(2,1)＝2a·eq\f(l,2)后一半位移eq\f(l,2)，veq\o\al(2,2)－v2＝2a·eq\f(l,2)所以有v2－veq\o\al(2,1)＝veq\o\al(2,2)－v2，故v＝eq\r(\f(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2),2)).(3)火車的平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(v1＋