2023-2024學(xué)年高一物理人教版2019試題專題2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系

專題2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系【練】一、單選題1．（2023秋·浙江嘉興·高一統(tǒng)考期末）近年來我國科技事業(yè)取得長足進(jìn)步，我國完全自主設(shè)計(jì)建造的首艘彈射型航空母艦福建艦采用平直通長飛行甲板，配置電磁彈射裝置。如圖所示為靜止的航空母艦，若艦載飛機(jī)在跑道上加速時(shí)的加速度恒為，飛機(jī)在跑道上?行100m起飛，起飛時(shí)的速度大小為50m/s，則彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有的最小初速度約為（

）

A．40m/s B．45m/s C．50m/s D．55m/s【答案】A【詳解】設(shè)彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有的最小初速度為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得解得故選A。2．（2023秋·云南昆明·高三昆明八中校聯(lián)考階段練習(xí)）一輛汽車以某一恒定的速度在平直公路上行駛，某時(shí)刻司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方施工，立即開始剎車，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，汽車的位置坐標(biāo)隨時(shí)間的變化關(guān)系為，下列結(jié)論正確的是（）A．前內(nèi)的平均速度大小為B．汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為C．從剎車開始，汽車在第內(nèi)的位移為D．從剎車開始，汽車在內(nèi)的平均速度是【答案】A【詳解】B．將與可得，可知，汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，故B錯(cuò)誤；A．末的速度為內(nèi)的平均速度為故A正確；C．末的速度為第內(nèi)的平均速度則第2s內(nèi)的位移為故C錯(cuò)誤；D．汽車停下時(shí)間為則5s內(nèi)位移的位移等于4s內(nèi)的位移，即則5s內(nèi)的平均速度大小是故D錯(cuò)誤。故選A。3．（2023秋·江西南昌·高一統(tǒng)考期中）一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，B為AC中點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)在A、B、C三點(diǎn)的速度之比為，質(zhì)點(diǎn)在AB段加速度大小恒為，在BC段加速度大小恒為，則等于（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】設(shè)質(zhì)點(diǎn)依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)的速度分別為v、2v、3v，由題意知又因此得解得故選B。4．（2023秋·浙江紹興·高一校考期中）某同學(xué)做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，通過定滑輪用鉤碼拖拽小車，使得小車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，測得小車在第5s內(nèi)的位移是27m，則（）A．小車在2s末的速度是20m/s B．小車在第5s內(nèi)的平均速度是9m/sC．小車在第2s內(nèi)的位移是9m D．小車在5s內(nèi)的位移是125m【答案】C【詳解】A．設(shè)加速度大小為a，由題意可得解得小車在2s末的速度是故A錯(cuò)誤；B．小車在第5s內(nèi)的平均速度是故B錯(cuò)誤；C．小車在第2s內(nèi)的位移是故C正確；D．小車在5s內(nèi)的位移是故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2023·湖北鄂州·高一校聯(lián)考期中）2022年第四屆香港賽車運(yùn)動(dòng)節(jié)在香港數(shù)碼港舉行，運(yùn)動(dòng)節(jié)期間舉行多項(xiàng)活動(dòng)，讓車迷體驗(yàn)和欣賞賽車運(yùn)動(dòng)。如圖所示，某賽車從A點(diǎn)開始做初速度為零、加速度為=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后到達(dá)B點(diǎn)，此時(shí)加速度突然反向，且大小變?yōu)?，又?jīng)過同樣的時(shí)間到達(dá)C點(diǎn)。已知A、C的距離為A、B的距離的一半，不計(jì)調(diào)頭時(shí)間，則的大小可能為（

）A．9m/s2或5m/s2 B．9m/s2或2m/s2 C．7m/s2或5m/s2 D．7m/s2或2m/s2【答案】C【詳解】設(shè)則選A到B方向?yàn)檎较?，則從A到B若C點(diǎn)在A點(diǎn)右側(cè)，從B到C解得若C點(diǎn)在A點(diǎn)左側(cè)，從B到C解得故選C。

6．（2023秋·浙江麗水·高一校聯(lián)考階段練習(xí)）2022年4月16日上午10點(diǎn)左右，神舟13號(hào)飛船返回倉安全著陸，假設(shè)返回艙最后階段在降落傘的作用下豎直下降，如圖所示，從下降速度為v開始計(jì)時(shí)，此后返回艙可視為勻減速下降，經(jīng)過t時(shí)間降落到地面，速度恰好減為零，則返回艙在時(shí)刻（）距離地面的高度為（）

A． B． C． D．【答案】B【詳解】由題意可得，返回艙下降的加速度大小為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式可得，返回艙下降的高度為則返回艙在（t）時(shí)刻距離地面的高度為故選B。7．（2023秋·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，某高速列車在某段距離中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度由5m/s增加到10m/s時(shí)走過的位移為x。則當(dāng)速度由10m/s增加到15m/s時(shí)，它走過的位移是（）

A．x B．xC．2x D．3x【答案】B【詳解】由可得則當(dāng)速度由10m/s增加到15m/s時(shí)，它走過的位移是故選B。8．（2023·江西贛州·高一統(tǒng)考期中）2021年5月15日，我國首次火星探測任務(wù)天問一號(hào)探測器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)著陸，在火星上首次留下中國印跡，邁出了我國星際探測征程的重要一步。假設(shè)天問一號(hào)探測器在降落到火星表面前在重力和發(fā)動(dòng)機(jī)推力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)過程中依次經(jīng)過A、B、C、D四點(diǎn)，最后剛好平穩(wěn)落到火星表面上，探測器經(jīng)過AB、BC和CD三段所用的時(shí)間之比為1∶2∶3。已知AB段和BC段的長度分別為h1和h2，則CD段的長度（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】設(shè)探測器加速度大小為a，在A點(diǎn)的速度為，在B點(diǎn)的速度為，經(jīng)過AB段所用的時(shí)間為T，CD段的長度為h3，則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得三個(gè)方程可求解得故選A。二、多選題9．（2023秋·浙江紹興·高一?？计谥校┪矬w沿一直線運(yùn)動(dòng)，它在某段時(shí)間內(nèi)中間位置處的速度為v1，在中間時(shí)刻的速度為v2，則以下說法正確的是（）A．當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， B．當(dāng)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，C．當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， D．當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，【答案】AB【詳解】物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于前一半路程，有對(duì)于后一半路程，有聯(lián)立解得在中間時(shí)刻時(shí)的速度為根據(jù)不等式，可知當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有故選AB。10．（2023秋·新疆喀什·高二兵團(tuán)第三師第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）一物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示，下列說法正確的是（）

A．在時(shí)，物體的加速度為0 B．在時(shí)，物體速度方向發(fā)生改變C．在前內(nèi)，物體經(jīng)過的位移為 D．在前內(nèi)，物體的平均速度為【答案】BD【詳解】A．在圖像中，圖像的斜率表示加速度，由圖可知，物體在內(nèi)加速度不變，則在時(shí)，物體的加速度為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)速度的正負(fù)表示速度方向可知，由圖可知，在時(shí)，物體速度方向改變，故B正確；CD．根據(jù)速度圖線與時(shí)間軸圍成圖形的面積大小等于物體通過的位移大小可知，在前內(nèi)，物體經(jīng)過的位移為則在前內(nèi)，物體的平均速度為故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。11．（2023秋·湖北鄂州·高一校聯(lián)考期中）汽車正以11m/s的速度在平直公路上前進(jìn)，突然發(fā)現(xiàn)前方距離車頭17m處有險(xiǎn)情。司機(jī)立即剎車，剎車時(shí)加速度大小為5.5m/s2，從開始剎車到汽車剛停止的過程，下列說法正確的是（

）A．汽車減速至停止的時(shí)間為5s B．汽車運(yùn)動(dòng)的位移大小為11mC．汽車停止的位置離險(xiǎn)情處還有4m D．汽車最后1s內(nèi)的位移大小為2.75m【答案】BD【詳解】A．汽車減速至停止的時(shí)間故A錯(cuò)誤；BC．汽車減為0運(yùn)動(dòng)的位移大小x＝v0t－at2＝11m汽車停止的位置離險(xiǎn)情處還有6m，故B正確，C錯(cuò)誤；D．將汽車的運(yùn)動(dòng)視為反向的從靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可得汽車最后1s內(nèi)的位移大小x1＝at12＝2.75m故D正確。故選BD。12．（2023秋·浙江寧波·高一慈溪中學(xué)?？茧A段練習(xí)）汽車在平直的公路上行駛，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情緊急剎車，汽車立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止，已知汽車剎車時(shí)第1s內(nèi)的位移為13m，在最后1s內(nèi)的位移為2m，則下列說法正確的是（）A．汽車在第1s末的速度可能為10m/sB．汽車加速度大小可能為3m/s2C．汽車在第1s末的速度一定為11m/sD．汽車的加速度大小一定為4m/s2【答案】CD【詳解】BD．采用逆向思維可知，汽車的剎車過程可以反過來看成是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故由題可知，汽車最后1s內(nèi)的位移為2m，則代入數(shù)據(jù)得B錯(cuò)誤，D正確；AC．車剎車時(shí)第1s內(nèi)的位移為13m，則代入數(shù)據(jù)可得汽車在第一秒末的速度為解得A錯(cuò)誤，C正確。故選CD。三、填空題13．（2023秋·浙江嘉興·高一統(tǒng)考期末）“空中軌道列車”（簡稱“空軌”）是緩解交通壓力的重要舉措。如圖所示空軌從甲站沿直線到乙站，為了使旅客舒適，在加速和減速階段，其加速度大小不能超過，行駛的最大速度為25m/s?？哲墢撵o止開始加速到最大速度的最短時(shí)間為s，最短位移為m。

【答案】10125【詳解】[1]由v=at可知，加速到最大速度所需要的最短時(shí)間為[2]由v2=2ax可知空軌從靜止開始加速到最大速度的最短位移為14．（2023秋·浙江嘉興·高一統(tǒng)考期末）人行橫道又被稱為斑馬線，是行人安全過馬路的“安全線”和“生命線”。走在嘉興大街上會(huì)發(fā)現(xiàn)“車讓人，人快走”，禮讓斑馬線逐漸成為城市一道亮麗的風(fēng)景線。某駕駛員以54km/h的速度勻速行駛，即將通過斑馬線，同時(shí)有一老人正在過人行橫道。已知車減速時(shí)的加速度大小為。若駕駛員立即剎車制動(dòng)，則剎車后4s內(nèi)汽車的位移為m；為了禮讓行人，若駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.1s，則司機(jī)至少需要在距停車線m處立即剎車制動(dòng)。

【答案】3637.5【詳解】[1]由題意，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度大小為根據(jù)，可得汽車剎車停止所用時(shí)間為則剎車后4s內(nèi)汽車的位移為[2]司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為，在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的距離為若要避免車撞上行人，司機(jī)至少需要在距停車線處立即剎車制動(dòng)。15．（2023春·高一單元測試）做直線運(yùn)動(dòng)的物體速度v與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系為v=32t，此函數(shù)式中選定（物理量）的方向?yàn)檎较?，物體剛開始做運(yùn)動(dòng)。若此函數(shù)關(guān)系表示汽車剎車全過程，則汽車的初速度是m/s，加速度是m/s2.該汽車剎車1s沖出的距離是m，剎車2s的位移m?！敬鸢浮砍跛俣葎驕p速直線運(yùn)動(dòng)3222.25【詳解】[1][2][3][4]將v=32t與v=v0＋at對(duì)比，可得出，可知以初速度方向?yàn)檎较颍跛俣确较蚺c加速度方向相反，物體剛開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。[5][6]汽車經(jīng)時(shí)間t速度減小為零，由逆向思維得剎車1s后，汽車還沒有停止，沖出的距離為剎車2秒后，汽車已停止，位移與1.5s內(nèi)的位移相同，由逆向思維得16．（2023秋·安徽宣城·高一涇縣中學(xué)?？紡?qiáng)基計(jì)劃）物體以一定的初速度從斜面底端A點(diǎn)沖上固定的光滑斜面，斜面總長度為l，到達(dá)斜面最高點(diǎn)C時(shí)速度恰好為零，如圖所示，已知物體運(yùn)動(dòng)到距斜面底端處的B點(diǎn)時(shí)，所用時(shí)間為t，物體從B滑到C所用的時(shí)間為。【答案】t【詳解】采用逆向思維法：物體向上勻減速?zèng)_上斜面，相當(dāng)于向下勻加速滑下斜面。則由以上三式解得tBC=t四、解答題17．（2023秋·山東棗莊·高一棗莊市第三中學(xué)?？茧A段練習(xí)）飛機(jī)著陸后做勻減速滑行，著陸時(shí)的速度大小是，最初內(nèi)滑行。求：（1）末的速度大小是多少?（2）飛機(jī)著陸后內(nèi)滑行多遠(yuǎn)?【答案】（1）6m/s；（2）600m【詳解】（1）由題意知，，最初內(nèi)，根據(jù)解得飛機(jī)減速到零所需的時(shí)間為末的速度為（2）飛機(jī)著陸后內(nèi)的位移就是內(nèi)的位移18．（2023秋·山東棗莊·高一滕州市第一中學(xué)新校校考期末）ETC是高速公路上不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)的簡稱。如圖所示，汽車以54km/h的速度行駛，如果通過人工收費(fèi)通道，需要在收費(fèi)站中心線處減速至0，經(jīng)過0.5min收費(fèi)后，再加速至54km/h行駛；如果過ETC通道，需要在中心線前方10m處減速至18km/h，勻速到達(dá)中心線后，再加速至54km/h行駛。設(shè)汽車運(yùn)行的路線均為直線，且汽車加速和減速的加速度大小均為2m/s2。（1）汽車經(jīng)過人工通道，從收費(fèi)前減速開始，到收費(fèi)后加速結(jié)束，總共通過的位移和所需的時(shí)間各為多少？（2）汽車通過ETC通道，從收費(fèi)前減速開始，到收費(fèi)后加速結(jié)束，總共通過的位移和所需的時(shí)間各為多少？?

【答案】（1）112.5m，45s；（2）110m，12s【詳解】（1）汽車的速度汽車通過人工收費(fèi)通道時(shí)，速度減速為零的位移經(jīng)過的時(shí)間速度從零加速到原來速度經(jīng)歷的位移加速的時(shí)間總位移總時(shí)間（2）設(shè)汽車通過ETC通道時(shí)，從速度v減速到，行駛的位移為，時(shí)間為，從速度加速到v行駛的位移為，時(shí)間為，根據(jù)速度位移公式得運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間總位移汽車通過的時(shí)間是19．（2023秋·湖北黃岡·高一?？茧A段練習(xí)）如圖所示為某高樓電梯上升的速度時(shí)間圖像。（1）求電梯在t1=5s時(shí)刻的速度；（2）求出電梯在各時(shí)間段的加速度的大??；（3）求出電梯在前8s內(nèi)的位移大小。

【答案】（1）；（2）見解析；（3）【詳解】（1）由圖可知電梯在t1=5s時(shí)刻的速度（2）電梯加速度的大小為電梯加速度的大小為電梯加速度的大小為（3）