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文檔簡介
2025高中物理人教版必修1教學資源包(名師同步導學)第二章第2節(jié)勻變速直線運動的速度與時間的關系課時分層訓練「基礎達標練」1.(多選)下列關于勻變速直線運動的說法,正確的是()A.做勻變速直線運動的物體,它的加速度方向和速度方向總是相同的B.做勻變速直線運動的物體,它的加速度方向和速度變化量的方向總是相同的C.做勻變速直線運動的物體,它的速度變化量越大,加速度越大D.做勻變速直線運動的物體,它的速度在單位時間內(nèi)變化越大,加速度越大解析:選BD勻加速直線運動的速度方向和加速度方向相同,而勻減速直線運動的速度方向和加速度方向相反;勻變速直線運動的加速度方向與速度變化量方向相同;加速度表示速度變化的快慢,速度變化越快,加速度就越大.故B、D正確.2.(多選)關于勻變速直線運動中加速度的正負,下列說法中正確的是()A.勻加速直線運動中,加速度一定是正值B.勻減速直線運動中,加速度一定是負值C.在勻加速直線運動中,加速度也有可能取負值D.只有在規(guī)定了初速度方向為正方向的前提下,勻加速直線運動的加速度才取正值解析:選CD加速度的正負取決于正方向的選取,加速度方向與規(guī)定的正方向相同時加速度為正值,反之為負值,所以無論是勻加速運動還是勻減速運動,加速度都有可能是正值,也有可能是負值,選項A、B錯誤,C正確;當規(guī)定初速度方向為正方向時,勻加速直線運動中的加速度與速度方向相同,故取正值,所以,選項D正確.3.如圖所示的四個圖象中表示物體做勻加速直線運動的是()解析:選A若速度大小隨時間的增加而均勻增大,則物體做勻加速直線運動,速度的正負只表示速度的方向,A正確.4.(多選)某物體做勻變速直線運動,在運用公式v=v0+at解題時,若取初速度方向為正方向,則下列說法正確的是()A.勻加速直線運動中,加速度a取負值B.勻加速直線運動中,加速度a取正值C.勻減速直線運動中,加速度a取負值D.無論勻加速直線運動還是勻減速直線運動,加速度a均取正值解析:選BC物體做勻加速直線運動,速度方向與加速度方向相同,由于初速度為正值,故加速度也應取正值,A錯誤,B正確;勻減速直線運動中加速度方向與速度方向相反,加速度應取負值,C正確,D錯誤.5.(2018·浙江溫州中學高一檢測)電動汽車不排放污染空氣的有害氣體,具有較好的發(fā)展前景.某輛電動汽車在一次剎車測試中,初速度為21m/s,經(jīng)過3s汽車停止運動.若將該過程視為勻減速直線運動,則這段時間內(nèi)電動汽車加速度的大小為()A.3m/s2 B.7m/s2C.14m/s2 D.21m/s2解析:選B根據(jù)勻減速直線運動的速度時間關系有v=v0-at,所以汽車的加速度a=eq\f(v0-v,t)=eq\f(21-0,3)m/s2=7m/s2,故B正確.6.2018年4月20日,遼寧艦和數(shù)艘驅(qū)護艦、多架殲-15艦載戰(zhàn)斗機、多型艦載直升機組成的航母編隊,在巴士海峽以東的西太平洋某海域,展開“背靠背”綜合攻防對抗演練,實兵檢驗航母編隊遠海體系作戰(zhàn)運用.若“遼寧艦”號航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng),已知“殲-15”型戰(zhàn)斗機在跑道上加速時產(chǎn)生的最大加速度為6.0m/s2,起飛的最小速度是70m/s,彈射系統(tǒng)能夠使飛機所具有的最大速度為40m/s,則飛機起飛需要加速的時間是()A.3s B.4sC.5s D.6s解析:選C由vt=v0+at得t=eq\f(vt-v0,a)=eq\f(70-40,6)s=5s.7.某質(zhì)點做直線運動的v-t圖象如圖所示,由圖可知()A.4s末至6s末速度方向為負B.6s內(nèi)運動方向始終不變C.前2s內(nèi)靜止D.質(zhì)點在加速過程中的加速度比減速運動過程中的加速度大解析:選B由圖象可知0至6s末,速度圖象都在時間軸的上方,都大于零,方向為正,沒有改變,故A錯誤,B正確;由圖可知前2s,物體做速度為4m/s的勻速直線運動,故C錯誤;加速過程加速度為a1=eq\f(Δv1,Δt1)=eq\f(8-4,2)=2m/s2,減速過程加速度a2=eq\f(Δv2,Δt2)=eq\f(0-8,2)=-4m/s2,所以加速過程中的加速度比減速運動過程中的加速度小,故D錯誤.8.(2018·山東青州高一檢測)物體做勻加速直線運動,已知第1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,則下列結論正確的是()A.物體零時刻的速度是2m/sB.物體的加速度是3m/s2C.任何1s內(nèi)的速度變化都是2m/sD.第1s內(nèi)的平均速度是6m/s解析:選Ca=eq\f(v2-v1,t)=2m/s2,故B錯誤,C正確;v0=v1-at=4m/s,故A錯誤;因為第1s末的速度是6m/s,所以第1s內(nèi)的平均速度一定小于6m/s,故D錯誤.9.一輛公共汽車由靜止出發(fā)做勻加速直線運動,加速度大小為2m/s2,6s后改做勻速直線運動,快到下一站時關閉發(fā)動機做勻減速直線運動,經(jīng)過12s停止,求:(1)汽車勻速行駛的速度大小;(2)汽車關閉發(fā)動機后的加速度大小.解析:(1)勻速行駛的速度即為勻加速過程的末速度v2=v1=a1t1=2×6m/s=12m/s.(2)對勻減速直線運動,由v=v0+at得a2=eq\f(0-12,12)m/s2=-1m/s2,所以加速度大小為1m/s2.答案:(1)12m/s(2)1m/s2「能力提升練」10.一輛汽車在平直的公路上從靜止開始運動,先后經(jīng)歷勻加速、勻速、勻減速直線運動,最后停止.從汽車啟動開始計時,下表記錄了汽車某些時刻的瞬時速度,根據(jù)數(shù)據(jù)可判斷出汽車運動的v-t圖象是()時刻/s1.02.03.05.07.010.511.5速度/(m·s-1)3.06.09.012129.03.0解析:選C由題中表格里的數(shù)據(jù)可得汽車做勻加速直線運動的加速度a1=eq\f(6.0-3.0,2.0-1.0)m/s2=3m/s2,故汽車做勻加速直線運動的時間t1=eq\f(v,a1)=4s,選項B、D錯誤;當汽車做勻減速直線運動時a2=eq\f(3.0-9.0,11.5-10.5)m/s2=-6m/s2,故汽車做勻減速直線運動的時間t2=-eq\f(v,a2)=2s,選項A錯誤,選項C正確.11.(多選)(2019·河北石家莊二中高一檢測)某物體由靜止開始做直線運動,其加速度與時間的變化關系如圖所示,已知t2=2t1,在0~t2時間內(nèi),下列說法正確的是()A.該物體一直沿正方向運動B.該物體一直做勻加速直線運動C.該物體在t1時刻的速度最大D.該物體在t2時刻回到出發(fā)點解析:選AC在a-t圖中,圖象與t軸所圍面積等于質(zhì)點速度的變化量,質(zhì)點初始靜止,之后與t軸所圍面積始終非負,所以質(zhì)點一直沿正向運動,故A正確;在0~t2時間內(nèi),加速度的大小雖然沒有發(fā)生變化,但加速度的方向發(fā)生過變化,故B錯誤;從圖象上可以看出,在0~t2時間內(nèi),物體先做勻加速運動,后做勻減速運動,在t1時刻速度達到最大,故C正確;物體在t2時刻速度減到零,但整個運動過程中速度方向沒有發(fā)生過變化,故D錯誤.12.(多選)a、b兩個物體從同一地點同時出發(fā),沿同一方向做勻變速直線運動,若初速度不同而加速度相同,則在運動過程中()A.a(chǎn)、b的速度之差保持不變B.a(chǎn)、b的速度之差與時間成正比C.a(chǎn)、b的速度之和與時間成正比D.a(chǎn)、b的速度之和與時間成線性關系解析:選AD設a、b兩個物體的初速度分別為v1和v2,由速度公式v=v0+at可得t時刻a、b兩物體的速度分別為:va=v1+at,vb=v2+at,兩速度之差va-vb=v1-v2,由此可知,va-vb與時間無關,保持不變,A正確,B錯誤;兩速度之和va+vb=v1+v2+2at,與時間成線性關系,由于v1+v2≠0,并非與時間成正比,C錯誤,D正確.13.汽車的加速、減速性能是衡量汽車性能的一項重要指標,一輛汽車以54km/h的速度勻速行駛.(1)若汽車以1.5m/s2的加速度加速,求8s后汽車的速度大??;(2)若汽車以1.5m/s2的加速度剎車,分別求剎車8s時和12s時的速度大?。馕觯撼跛俣葀0=54km/h=15m/s.(1)由v=v0+at,得v=(15+1.5×8)m/s=27m/s.(2)剎車過程中汽車做勻減速運動,a′=-1.5m/s2.減速到停止所用時間t′=eq\f(0-v0,a′)=eq\f(-15,-1.5)s=10s.所以剎車8s時的速度v′=v0+a′t=(15-1.5×8)m/s=3m/s.剎車12s時的速度為零.答案:(1)27m/s(2)3m/s014.汽車一般有五個前進擋位,對應不同的速度范圍,設在每一擋汽車均做勻變速直線運動,換擋時間不計.某次行車時,一擋起步,起步后馬上掛入二擋,加速度為2m/s2;3s后掛入三擋,再經(jīng)過4s速度達到13m/s;隨即掛入四擋,加速度為1.5m/s2;速度達到16m/s時掛上五擋,加速度為1m/s2.求:(1)汽車在三擋時的加速度大小;(2)汽車在四擋時行駛的時間;(3)汽車掛上五擋后再過5s的速度大小.解析:(1)汽車的運動過程草圖如圖所示.在二擋時(A→B),a1=2m/s2,t1=3s,這一過程的末速度v1=a1t1=2×3m/s=6m/s.在三擋時(B→C),v2=13m/s,t2=4s,加速度a2=eq\f(v2-v1,t2)=eq\f(13-6,4)s=1.75m/s2,即汽車在三擋時的加速度大小為1.75m/s2.(2)在四擋時(C→D),a3=1.5m/s2,v3=16m/s,運動時間t3=eq\f(v3-v2,a3)=eq\f(16-13,1.5)s=2s,即汽車在四擋時行駛的時間為2s.(3)在五擋時(D→E),a4=1m/s2,t4=5s,速度v4=v3+a4t4=(16+1×5)m/s=21m/s,故汽車掛上五擋后再過5s的速度大小為21m/s.答案:(1)1.75m/s2(2)2s(3)21m/s第二章第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關系課時分層訓練「基礎達標練」1.某質(zhì)點做直線運動的位移隨時間變化的關系是x=4t+2t2,x與t的單位分別為m和s,則質(zhì)點的初速度與加速度分別為()A.4m/s與2m/s2 B.0與4m/s2C.4m/s與4m/s2 D.4m/s與0解析:選C對比x=4t+2t2和位移公式x=v0t+eq\f(1,2)at2,可知其初速度v0=4m/s,2=eq\f(1,2)a,則加速度a=4m/s2.2.做勻加速直線運動的物體運動時間為t,這段時間內(nèi)()A.初速度越大,它通過的位移越大B.加速度越大,它通過的位移越大C.末速度越大,它通過的位移越大D.它在eq\f(t,2)時刻的速度越大,它通過的位移越大解析:選D根據(jù)x=v0t+eq\f(1,2)at2得,初速度越大,加速度不一定大,位移不一定大,故A錯誤;根據(jù)x=v0t+eq\f(1,2)at2得,加速度越大,初速度不一定大,位移不一定大,故B錯誤;根據(jù)平均速度推論知,x=eq\f(v0+v,2)t,末速度越大,初速度不一定大,位移不一定大,故C錯誤;勻加速直線運動中間時刻的瞬時速度等于平均速度,中間時刻的瞬時速度越大,平均速度越大,根據(jù)x=eq\x\to(v)t知,位移一定大,故D正確.3.(多選)汽車由靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)1s速度達到3m/s,則()A.在這1s內(nèi)汽車的平均速度是3m/sB.在這1s內(nèi)汽車的平均速度是1.5m/sC.在這1s內(nèi)汽車通過的位移是3mD.汽車的加速度是3m/s2解析:選BD汽車由靜止開始做勻加速直線運動,則1s內(nèi)的平均速度為eq\x\to(v)=eq\f(v+v0,2)=eq\f(3+0,2)m/s=1.5m/s,B正確,A錯誤;1s內(nèi)通過的位移為x=eq\x\to(v)t=1.5×1m=1.5m,C錯誤;a=eq\f(v-v0,t)=eq\f(3-0,1)m/s2=3m/s2,D正確.4.一列火車從靜止開始做勻加速直線運動,一人站在第一節(jié)車廂前端的路旁觀測,第一節(jié)車廂通過他歷時2s,整列火車通過他歷時6s,則這列火車的車廂有()A.3節(jié) B.6節(jié)C.9節(jié) D.12節(jié)解析:選C設一節(jié)車廂的長為L,則L=eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1),nL=eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2),將t1=2s,t2=6s代入上面兩式,解得n=9,選項C正確.5.一物體做勻變速直線運動,初速度為v0=2m/s,加速度a=-2m/s2,則經(jīng)過2s后,物體的速度和位移分別為()A.-2m/s,1m B.2m/s,-1mC.2m/s,0 D.-2m/s,0解析:選D由v=v0+at得,v=2m/s+(-2)×2m/s=-2m/s,由x=v0t+eq\f(1,2)at2得,x=2×2m+eq\f(1,2)×(-2)×22m=0,故選項D正確.6.(2018·北京市中央民族大學附屬中學高一月考)表示甲、乙兩運動物體相對同一原點的s-t圖象如圖所示,下面有關說法中正確的是()A.甲和乙都做勻速直線運動B.甲、乙運動的出發(fā)點相同C.甲、乙運動方向相同D.甲和乙同時出發(fā)解析:選A甲、乙兩物體的s-t圖象都是傾斜直線,表示兩物體都做勻速直線運動,A正確;甲從s0處出發(fā),乙從坐標原點處出發(fā),B錯誤;甲的運動方向與規(guī)定的正方向相反,乙運動方向與規(guī)定的正方向相同,C錯誤;甲t=0時刻出發(fā),乙t=t1時刻出發(fā),D錯誤.7.(2019·山東煙臺高一檢測)汽車以大小為24m/s的速度做勻速直線運動,剎車后,獲得的加速度的大小為6m/s2,那么剎車后2s內(nèi)與剎車后6s內(nèi)汽車通過的路程之比為()A.1∶9 B.1∶1C.1∶3 D.3∶4解析:選D汽車以大小為24m/s的速度做勻速直線運動,剎車后,獲得的加速度的大小為6m/s2,則a=-6m/s2,汽車從開始剎車到停止的時間為t=eq\f(0-v0,a)=4s.剎車后2s內(nèi)與剎車后6s內(nèi)汽車通過的路程之比等于剎車后2s內(nèi)與剎車后4s內(nèi)汽車通過的路程之比,即eq\f(x2,x6)=eq\f(x2,x4)=eq\f(v0t2+\f(1,2)at\o\al(2,2),v0t4+\f(1,2)at\o\al(2,4))=eq\f(24×2m+\f(1,2)×-6×22m,24×4m+\f(1,2)×-6×42m)=eq\f(3,4),故D項正確.8.(2018·南京市第十二中月考)一個物體做初速度為1m/s,加速度為2m/s2的勻加速直線運動,試求:(1)物體在2s末和3s末的速度大??;(2)物體在第3s內(nèi)的位移大?。馕觯涸O小汽車初速度方向為正方向.(1)物體在2s末的速度由v2=v0+at2,得v2=1+2×2m/s=5m/s.物體在3s末的速度由v3=v0+at3,得v3=1+2×3m/s=7m/s.(2)物體在第3s內(nèi)的平均速度eq\x\to(v)3=eq\f(v2+v3,2)=eq\f(5+7,2)m/s=6m/s,則物體在第3s內(nèi)的位移s=eq\x\to(v)3t,得s=6×1m=6m.答案:(1)5m/s7m/s(2)6m「能力提升練」9.一個物體從靜止開始做勻加速直線運動,第1s內(nèi)的位移為2m,則下列說法正確的是()A.物體運動的加速度為2m/s2B.物體第2s內(nèi)的位移為4mC.物體在第3s內(nèi)的平均速度為8m/sD.物體從靜止開始通過32m的位移需要4s的時間解析:選D根據(jù)x1=eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)得,物體運動的加速度a=eq\f(2x1,t\o\al(2,1))=eq\f(2×2,1)m/s2=4m/s2,故A錯誤;物體在第2s內(nèi)的位移x2=eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)-eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)=eq\f(1,2)×4×(4-1)m=6m,故B錯誤;物體在第3s內(nèi)的位移x3=eq\f(1,2)ateq\o\al(2,3)-eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)=eq\f(1,2)×4×(9-4)m=10m,則第3s內(nèi)的平均速度為10m/s,故C錯誤;物體從靜止開始通過32m的時間t=eq\r(\f(2x,a))=eq\r(\f(2×32,4))s=4s,故D正確.10.(多選)(2018·北京市中央民族大學附屬中學高一月考)物體從靜止開始做勻加速直線運動,已知第4s內(nèi)與第2s內(nèi)的位移之差是8m,則可知()A.物體運動的加速度為4m/s2B.第2s內(nèi)的位移為6mC.第2s末的速度為2m/sD.物體在5s內(nèi)的平均速度為10m/s解析:選ABD兩段時間為相等的時間段,故由推論Δx=aT2可得a=eq\f(x4-x2,2T2)=eq\f(8,2)=4m/s2,A正確;第2s內(nèi)的位移等于前2s的位移和前1s的位移差,有x2=eq\f(1,2)×4×22-eq\f(1,2)×4×12=6m,B正確;由速度公式v2=at2=4×2=8m/s,C錯誤;前5s內(nèi)的位移為x5=eq\f(1,2)×4×52=50m,則前5s內(nèi)的平均速度為eq\x\to(v)5=eq\f(x5,t)=eq\f(50,5)=10m/s,D正確.11.一質(zhì)點沿x軸做勻加速直線運動.其位移—時間圖象如圖所示,則下列說法正確的是()A.該質(zhì)點的加速度大小為2m/s2B.該質(zhì)點在t=1s時的速度大小為2m/sC.該質(zhì)點在t=0到t=2s時間內(nèi)的位移大小為6mD.該質(zhì)點在t=0時速度為零解析:選D質(zhì)點做勻加速直線運動,則x=v0t+eq\f(1,2)at2,由圖可知,第1s內(nèi)的位移為x1=0-(-2)=2m,前2s內(nèi)的位移為x2=6-(-2)=8m,則有2=v0+eq\f(1,2)a,8=2v0+2a,解得v0=0,a=4m/s2,故A、C錯誤,D正確;該質(zhì)點在t=1s時的速度大小為v=at=4×1m/s=4m/s,故B錯誤,故選D.12.(多選)如圖所示為甲、乙兩物體運動的x-t圖象,則下列說法正確的是()A.甲做變速直線運動,乙做勻速直線運動B.兩物體的初速度都為零C.在t1時間內(nèi)兩物體平均速度大小相等D.相遇時,甲的速度大于乙的速度解析:選ACD由x-t圖象形狀可知,甲做變速直線運動,乙做勻速直線運動,乙初速度不為零,A正確,B錯誤;0~t1時間內(nèi),甲、乙的位移相同,平均速度相同,C正確;t1時刻甲、乙相遇,根據(jù)x-t圖象斜率等于速度大小的特點知,v甲>v乙,D正確.13.一輛汽車沿平直路面行駛的速度為36km/h,剎車后獲得的加速度的大小為4m/s2,求:(1)剎車后3s末汽車的速度;(2)從開始剎車至停止,汽車滑行的距離.解析:汽車剎車后勻減速滑行,其初速度v0=36km/h=10m/s,加速度a=-4m/s2,設剎車后滑行t時間停止,滑行距離為x.(1)由速度公式vt=v0+at得滑行時間為t=eq\f(vt-v0,a)=eq\f(0-10,-4)s=2.5s,即剎車后經(jīng)過2.5s汽車停止,所以3s末汽車的速度為零.(2)由位移公式得汽車滑行的距離為x=v0t+eq\f(1,2)at2=10×2.5m+eq\f(1,2)×(-4)×2.52m=12.5m.答案:(1)0(2)12.5m14.(2019·南京市第十二中月考)某娛樂節(jié)目設計了一款在直軌道上運動的“導師戰(zhàn)車”,坐在“戰(zhàn)車”中的導師按下按鈕,“戰(zhàn)車”從靜止開始先做勻加速運動、后做勻減速運動,沖到學員面前剛好停止.若總位移大小L=10m,加速和減速過程的加速度大小之比為1∶4,整個過程歷時5s.求:(1)全程平均速度的大??;(2)加速過程的時間;(3)全程最大速度的大小.解析:(1)全程的平均速度eq\x\to(v)=eq\f(L,t)=eq\f(10,5)m/s=2m/s.(2)設加速過程的末速度為v,即全程最大的速度,根據(jù)a=eq\f(Δv,Δt),則有加速過程的加速度大小a1=eq\f(v,t1),減速過程的加速度大小a2=eq\f(v,t2).根據(jù)題意有eq\f(a1,a2)=eq\f(1,4),總時間t1+t2=5s,聯(lián)立得t1=4s.(3)加速過程的位移x1=eq\f(v,2)t1,減速過程的位移x2=eq\f(v,2)t2,總位移L=x1+x2,聯(lián)立得L=eq\f(v,2)(t1+t2)=eq\f(v,2)t,解得v=eq\f(2L,t)=4m/s.答案:(1)2m/s(2)4s(3)4m/s第二章第4節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關系課時分層訓練「基礎達標練」1.某質(zhì)點做直線運動,速度v與位移x的關系式為v2=9+2x(均為國際單位).則質(zhì)點2s末的速度是()A.5m/s B.3m/sC.11m/s D.10m/s解析:選A根據(jù)變速直線運動的導出公式v2-veq\o\al(2,0)=2ax,公式v2=9+2x可以轉(zhuǎn)化為v2-9=2x,可知該運動是勻加速直線運動,初速度為3m/s,加速度為1m/s2.則2s末的速度v=v0+at=(3+1×2)m/s=5m/s.2.兩個小車在同一水平面上做加速度相同的勻減速直線運動,若它們的初速度之比為1∶2,則它們運動的最大位移之比為()A.1∶2 B.1∶4C.1∶eq\r(2) D.2∶1解析:選B勻減速直線運動的位移最大時末速度為零,由v2-veq\o\al(2,0)=2ax得x=eq\f(-v\o\al(2,0),2a),故eq\f(x1,x2)=eq\f(v\o\al(2,01),v\o\al(2,02))=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))2=eq\f(1,4),故選項B正確.3.P、Q、R三點在同一條直線上,一物體從P點靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)過Q點的速度為v,R點的速度為3v,則PQ∶QR等于()A.1∶8 B.1∶6C.1∶5 D.1∶3解析:選A根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出PQ和PR的距離之比,從而求出PQ和QR的距離之比,PQ間的位移x1=eq\f(v2,2a);QR間的位移x2=eq\f(3v2-v2,2a)=eq\f(8v2,2a).所以x1∶x2=1∶8,故A正確,B、C、D錯誤.4.一汽車以20m/s的速度在平直路面勻速行駛.由于前方出現(xiàn)危險情況,汽車必須緊急剎車.剎車時汽車加速度的大小為10m/s2.剎車后汽車滑行的距離是()A.40m B.20mC.10m D.5m解析:選B汽車的末速度為零,由公式v2-veq\o\al(2,0)=2ax得,x=eq\f(v2-v\o\al(2,0),2a)=eq\f(0-202,2×-10)m=20m.5.(多選)對于初速度為零的勻加速直線運動,以下說法正確的是()A.物體在1s、3s、5s時的速度之比為1∶3∶5B.物體在1s、3s、5s內(nèi)的位移之比為1∶3∶5C.物體經(jīng)過1m、3m、5m時的速度之比為1∶eq\r(3)∶eq\r(5)D.物體經(jīng)過1m、3m、5m所用時間之比為1∶eq\r(3)∶eq\r(5)解析:選ACD由v=at得v∝t,故物體在1s、3s、5s時的速度之比為1∶3∶5,A正確;由x=eq\f(1,2)at2得x∝t2,故物體在1s、3s、5s內(nèi)的位移之比為12∶32∶52,B錯誤;由v2=2ax得v∝eq\r(x),故物體經(jīng)過1m、3m、5m時的速度之比為1∶eq\r(3)∶eq\r(5),C正確;由x=eq\f(1,2)at2得t∝eq\r(x),物體經(jīng)過1m、3m、5m所用時間之比為1∶eq\r(3)∶eq\r(5),D正確.6.做勻減速直線運動的物體經(jīng)4s后停止,若在第1s內(nèi)的位移是14m,則最后1s的位移是()A.3.5m B.2mC.1m D.0解析:選B可以采用逆向思維,把物體的運動看做是初速度為零的勻加速直線運動,其在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶7,已知第4s內(nèi)的位移是14m,所以第1s內(nèi)的位移是2m,選項B對.7.(2019·天津南開區(qū)天津中學高一月考)小物塊以一定的初速度自光滑斜面的底端a點上滑,最遠可達b點,e為ab的中點,如圖所示,已知物體由a到b的總時間為t0,則它從a到e所用的時間為()A.eq\f(\r(2)+1,2)t0 B.eq\f(\r(2),2)t0C.(eq\r(2)-1)t0 D.eq\f(2-\r(2),2)t0解析:選D將看做從b勻加速下滑到a,靜止開始,相同位移所需時間比值為:1∶(eq\r(2)-1)∶(eq\r(3)-eq\r(2))∶(2-eq\r(3))…,所以teb∶tea=1∶(eq\r(2)-1),tae=eq\f(tab,\r(2)-1+1)·[eq\r(2)+(-1)]tae=eq\f(2-\r(2),2)t0.8.汽車關閉發(fā)動機后,以勻減速直線運動滑行進站,已知滑行120m時速度減小為原來的一半,再滑行8s靜止,求汽車關閉發(fā)動機時的速度和滑行的距離.解析:設汽車的初速度為v0,剎車時的加速度為a,滑行的距離為x.根據(jù)公式v2-veq\o\al(2,0)=2ax有0-veq\o\al(2,0)=2ax,①eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v0,2)))2-veq\o\al(2,0)=2ax1,②x1=120m,由①②兩式可得x=160m.故汽車滑行的總距離為160m.由速度時間公式v=v1+at有:汽車再經(jīng)過時間t=8s速度減為零,有eq\f(v0,2)+at=0,③由②③帶入數(shù)據(jù)解得a=-1.25m/s2,v0=20m/s.答案:20m/s160m「能力提升練」9.滑雪者以某一初速度沖上斜面做勻減速直線運動(如圖),到達斜面頂端時的速度為零.已知滑雪者通過斜面中點時的速度為v,則滑雪者在前一半路程中的平均速度大小為()A.eq\f(\r(2)+1,2)v B.(eq\r(2)+1)vC.eq\r(2)v D.eq\f(1,2)v解析:選A由題意知:veq\o\al(2,0)=2aL①,v2=2aeq\f(L,2)②,eq\x\to(v)=eq\f(v0+v,2)③,由①②③解得eq\x\to(v)=eq\f(\r(2)+1,2)v,所以A項正確.10.(2018·湖南郴州高一上檢測)如圖為用位移傳感器和速度傳感器研究某汽車剎車過程得到的v-x圖象,汽車剎車過程可視為勻減速直線運動.則()A.汽車剎車過程的加速度大小為1m/s2B.汽車剎車過程的時間為1sC.當汽車運動的位移為5m時,汽車的速度為5m/sD.當汽車運動的速度為5m/s時,汽車運動的位移為7.5m解析:選D由于汽車剎車過程為反向勻加速過程,因此v2=2ax,解得a=eq\f(v2,2x)=eq\f(102,2×10)m/s2=5m/s2,故A錯誤;減速經(jīng)歷的時間為t=eq\f(v,a)=eq\f(10,5)s=2s,故B錯誤;根據(jù)速度位移公式v2-veq\o\al(2,0)=2ax,汽車位移為5m時,解得汽車的速度v′=5eq\r(2)m/s,汽車運動的速度為5m/s時,汽車運動的位移x′=eq\f(102-52,2×5)m=7.5m,故C錯誤,D正確.11.如圖所示,物體A在斜面上由靜止勻加速滑下x1后,又勻減速地在平面上滑過x2后停下,測得x2=2x1,則物體在斜面上的加速度a1與在平面上的加速度a2的大小關系為()A.a(chǎn)1=a2 B.a(chǎn)1=2a2C.a(chǎn)1=eq\f(1,2)a2 D.a(chǎn)1=4a2解析:選B物體在斜面上初速度為零,設末速度為v,則有v2-0=2a1x1.同理,在水平面上有v2-0=2a2x2,所以a1x1=a2x2,故a1=2a2.12.(2019·北京市昌平區(qū)高一期中)汽車在平直公路上做剎車實驗,若從t=0時起汽車在運動過程中的位移x與速度的平方v2之間的關系如圖所示,下列說法正確的是()A.剎車過程汽車加速度大小為10m/s2B.剎車過程持續(xù)的時間為5sC.剎車過程經(jīng)過3s的位移為7.5mD.t=0時汽車的速度為10m/s解析:選D根據(jù)0-v2=2ax,結合圖線知汽車做勻減速直線運動,eq\f(x,v2)=-eq\f(1,2a),可知eq\f(1,2a)=eq\f(10,100),解得剎車過程中加速度大小a=5m/s2,故A錯誤;由圖線可知,汽車的初速度為10m/s,則剎車過程持續(xù)的時間t=eq\f(v0,a)=eq\f(10,5)s=2s,故B錯誤,D正確;剎車過程中3s內(nèi)的位移等于2s內(nèi)的位移,則x=eq\f(v0,2)t=eq\f(10,2)×2m=10m,故C錯誤,故選D.13.一列從車站開出的火車,在平直軌道上做勻加速直線運動,已知這列火車的長度為l,火車頭經(jīng)過某路標時的速度為v1,而車尾經(jīng)過此路標時的速度為v2,求:(1)火車的加速度a;(2)火車中點經(jīng)過此路標時的速度v;(3)整列火車通過此路標所用的時間t.解析:火車的運動情況可以等效成一個質(zhì)點做勻加速直線運動,某一時刻速度為v1,前進位移l,速度變?yōu)関2,所求的v是經(jīng)過eq\f(l,2)處的速度,其運動簡圖如圖所示.(1)由勻加速直線運動的規(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)前一半位移為eq\f(l,2),v2-veq\o\al(2,1)=2a·eq\f(l,2),后一半位移為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\x\to(v)=eq\f(v1+v2,2),故所用時間t=eq\f(l,\x\to(v))=eq\f(2l,v1+v2).答案:(1)eq\f(v\o\al(2,2)-v\o\al(2,1),2l)(2)eq\r(\f(v\o\al(2,1)+v\o\al(2,2),2))(3)eq\f(2l,v1+v2)14.(2018·河南中原名校高一檢測)冰壺比賽是在水平面上進行的體育項目,比賽場地如圖所示,投擲線AB到圓心O點距離為30m,比賽時,運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā),在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出,使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O.為使冰壺滑行得更遠,運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面,使冰面光滑而減小減速時候的加速度.若不擦冰時,冰壺減速的加速度a1=-0.08m/s2,擦冰面后加速度減小至a2=-0.04m/s2.在某次比賽中,運動員使冰壺C在投擲線AB中點處以2m/s的速度沿虛線滑出.(1)若運動員不用毛刷擦冰壺運行前方的冰面,冰壺將停在什么位置?(2)為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達圓心O點,運動員應該從離投擲線多遠的地方開始用毛刷擦冰面一直擦到圓心O點?解析:(1)若運動員不用毛刷擦冰壺運行前方的冰面,對冰壺有2a1x=0-v2,得出冰壺將停在距投擲線的距離為x=eq\f(v2,-2a1)=eq\f(4,2×0.08)m=25m.(2)設在距離投擲線x1處開始用毛刷擦冰壺運行前方的冰面一直到O點,距投擲線x1處的速度為v1,則2a1x1=veq\o\al(2,1)-v2,2a2x2=-veq\o\al(2,1),且x1+x2=30m,解得veq\o\al(2,1)=0.8m2/s2,進一步得x1=eq\f(v\o\al(2,1)-v2,2a1)=eq\f(0.8-4,-0.16)m=20m,所以在距離投擲線20m處開始用毛刷擦冰壺運行前方的冰面一直到O點.答案:(1)25m(2)20m第二章第5節(jié)自由落體運動第6節(jié)伽利略對自由落體運動的研究課時分層訓練「基礎達標練」1.(2019·湖南省長沙市第一中學高一月考)伽利略把小球在斜面上做勻加速直線運動的規(guī)律合理外推,得出自由落體運動的性質(zhì),他采用的研究方法是()A.控制變量 B.等效替代C.理想模型 D.邏輯推理解析:選D伽利略在研究物體在無阻力的下落運動(即自由落體運動)時,發(fā)現(xiàn)不同質(zhì)量的銅球沿阻力極小的斜面滾下,結果發(fā)現(xiàn)銅球的下滑加速度都是相同的.不斷增大斜面傾角,結果發(fā)現(xiàn),只是銅球的下滑加速度增大了,而所有銅球的下滑加速度仍是相同的.所以通過斜面上物體的勻加速運動合理外推出當傾角增大到90°時,即自由落體運動也保持勻加速運動的性質(zhì);由此,伽利略通過數(shù)學推演并用小球在斜面上運動驗證了位移與時間的平方成正比,由此可知,伽利略對自由落體運動的研究,是科學實驗和邏輯思維的完美結合,即他采用了邏輯推理的研究方法,故A、B、C錯誤,D正確.2.在真空中,將蘋果和羽毛同時從同一高度由靜止釋放,下列頻閃照片中符合事實的是()解析:選C在真空中,將蘋果和羽毛同時從同一高度由靜止釋放,蘋果和羽毛都做自由落體運動,故頻閃照片C符合事實.3.(多選)下列關于重力加速度的說法正確的是()A.重力加速度g是標量,只有大小,沒有方向B.在地球上不同地方,g的大小是不同的,但差別不大C.在地球上同一地點,輕石塊與重石塊做自由落體運動的加速度是相同的D.緯度越低的地方,重力加速度g值越小解析:選BCD重力加速度是矢量,方向總是豎直向下.地球上同一地點,一切物體做自由落體運動的加速度是相同的,地球上不同地方g的大小是不同的,但差別不大,緯度越低的地方,g值越?。蔅、C、D正確.4.下列各個圖象中,能夠描述自由落體運動的是()解析:選B根據(jù)公式v=gt,自由落體運動的速度v隨時間的增加而增加且是正比關系,A錯誤,B正確;由公式x=eq\f(1,2)gt2,自由落體運動的位移x是時間t的二次函數(shù),其x-t圖線應是拋物線的一部分,故C、D錯誤.5.(多選)伽利略曾經(jīng)假設了兩種勻變速運動:第一種是速度的變化對時間來說是均勻的,即經(jīng)過相等的時間,速度的變化相等;第二種是速度的變化對位移來說是均勻的,即經(jīng)過相等的位移,速度的變化相等.那么,關于自由落體運動速度的變化情況,下列說法正確的是()A.經(jīng)過相同的時間,速度的變化相等B.經(jīng)過相同的時間,速度的變化不等C.經(jīng)過相同的位移,速度的變化相等D.經(jīng)過相同的位移,速度的變化不等解析:選AD自由落體運動是一種勻變速直線運動,其加速度恒為g,由g=eq\f(Δv,Δt)可知,經(jīng)過相同的時間,速度的變化相等,A正確,B錯誤;由v2=2gx可知,Δx=eq\f(1,2g)Δv2,即經(jīng)過相同的位移,速度的平方變化相等,但速度的變化不等,C錯誤,D正確.6.一個小石塊從空中a點開始做自由落體運動,先后經(jīng)過b點和c點.已知石塊經(jīng)過b點時的速度為v,經(jīng)過c點時的速度為3v,則ab段與bc段的位移之比為()A.1∶3 B.1∶5C.1∶8 D.1∶9解析:選Cab段的位移為xab=eq\f(v2,2g),bc段的位移為xbc=eq\f(3v2-v2,2g)=eq\f(8v2,2g),所以xab∶xbc=1∶8,選項C正確.7.(2018·湖南省長沙市第一中學高一月考)屋檐離地面的高度為45m,每隔相等時間滴下一滴水,當?shù)?滴水剛滴下時,第一滴水恰好落到地面上,則第3滴水與第5滴水的高度差為()A.10m B.15mC.20m D.25m解析:選B根據(jù)題意畫出雨滴下落過程的示意圖,如圖所示:根據(jù)自由落體運動的規(guī)律可知,在連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之比為奇數(shù)比1∶3∶5∶…,所以第3滴水與第5滴水的高度h=eq\f(5+7,1+3+5+7+9+11)H=eq\f(12,36)H=15m,故B正確,A、C、D錯誤.8.物體從離地面45m高處做自由落體運動(g取10m/s2),則下列選項中正確的是()A.物體運動4s后落地B.物體落地時的速度大小為40m/sC.物體在落地前最后1s內(nèi)的位移為25mD.物體在整個下落過程中的平均速度為20m/s解析:選C由h=eq\f(1,2)gt2得t=eq\r(\f(2h,g))=3s,最后一秒內(nèi)位移Δh=eq\f(1,2)gt2-eq\f(1,2)gt(t-1)2=25m,落地速度v=gt=30m/s,全程的平均速度eq\x\to(v)=eq\f(h,t)=eq\f(45,3)m/s=15m/s.「能力提升練」9.甲、乙兩物體質(zhì)量之比為m甲∶m乙=3∶1,甲從H高處自由落下,乙從2H高處同時自由落下,不計空氣阻力,以下說法中正確的是()A.在下落過程中,同一時刻甲的速度比乙的速度大B.在下落過程中,同一時刻兩物體的速度相等C.甲落地時,乙距地面的高度為eq\f(H,2)D.甲、乙在空中運動時間之比為1∶2解析:選B兩物體在下落過程中均做自由落體運動,故同一時刻兩物體的速度相等,下落高度也相等,所以甲落地時,下落了高度H,乙也下落了高度H,距地面高度為H,故A、C錯,B正確;甲運動時間為t1=eq\r(\f(2H,g)),乙運動時間為t2=eq\r(\f(4H,g)),則eq\f(t1,t2)=eq\f(1,\r(2)),D錯.10.一條懸鏈長5.6m,從懸點處斷開,使其自由下落,不計空氣阻力.則整條懸鏈通過懸點正下方12.8m處的一點所需的時間是(g取10m/s2)()A.0.3s B.0.4sC.0.7s D.1.2s解析:選B設懸鏈的長度為L,從懸點至懸點正下方12.8m處的一點的高度為h,經(jīng)t1懸鏈的下端經(jīng)過該點,經(jīng)t2懸鏈的上端經(jīng)過該點,則h-L=eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1),得t1=eq\r(\f(2h-L,g))=eq\r(\f(2×12.8-5.6,10))s=1.2s,h=eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2),得t2=eq\r(\f(2h,g))=eq\r(\f(2×12.8,10))s=1.6s,則Δt=t2-t1=0.4s,故B正確.11.從某一高處釋放一小球甲,經(jīng)過0.5s從同一高處再釋放小球乙,在兩小球落地前,則()A.它們間的距離保持不變B.它們間的距離不斷減小C.它們間的速度之差不斷增大D.它們間的速度之差保持不變解析:選D兩球下落距離之差Δx=eq\f(1,2)gt2-eq\f(1,2)g(t-0.5)2=eq\f(1,2)geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t-\f(1,4))),可見,兩球落地之前它們之間的距離不斷增大,故A、B錯誤;又因為速度之差Δv=gt-g(t-0.5)=0.5g,故C錯誤,D正確.12.(多選)(2018·江西南昌高一10月份聯(lián)考)如圖所示,小球從豎直磚墻某位置由靜止釋放,用頻閃照相機在同一底片上多次曝光,得到了圖中1、2、3、4、5…所示小球運動過程中每次曝光的位置.連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T,每塊磚的厚度為d.根據(jù)圖中的信息,下列判斷正確的是()A.位置“1”是小球釋放的初始位置B.小球做勻加速直線運動C.小球下落的加速度為eq\f(d,T2)D.小球在位置“3”的速度為eq\f(7d,2T)解析:選BCD假設位置“1”是小球釋放的初始位置,根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動在連續(xù)相等的時間內(nèi)位移比為1∶3,即eq\f(h12,h23)=eq\f(1,3),而根據(jù)圖中信息可知,eq\f(h12,h23)=eq\f(2,3),所以位置“1”并非初始位置,故A錯誤;由圖可以知道每兩個相鄰的點之間的距離差是一樣的,說明小球下落過程中做勻加速運動,故B正確;根據(jù)相鄰相等時間位移差公式Δx=aT2可知,a=eq\f(Δx,T2)=eq\f(d,T2),故C正確;因為勻變速直線運動中間時刻速度等于平均速度,所以v3=eq\x\to(v)24=eq\f(7d,2T),故D正確.13.(2019·福建省上杭縣第一中學高一月考)在火星表面上,做自由落體運動的物體在開始t1=1s內(nèi)下落h1=4m.求:(1)該火星表面的重力加速度g;(2)該物體從開始落下h2=36m時的速度v2;(3)該物體在第三個2s內(nèi)的平均速度eq\x\to(v).(計算結果數(shù)值均保留兩位有效數(shù)字)解析:(1)根據(jù)自由落體運動規(guī)律有h1=eq\f(1,2)gt2,得火星表面的重力加速度為g=eq\f(2h1,t2)=eq\f(2×4,12)m/s2=8.0m/s2.(2)根據(jù)自由落體運動的速度位移關系有veq\o\al(2,2)=2gh2所以物體下落36m時的速度為v2=eq\r(2gh2)=eq\r(2×8×36)m/s=24m/s.(3)第三個2s內(nèi)指自由下落的4~6s內(nèi)的平均速度,根據(jù)速度時間關系有第4s末的速度為v4=gt=8×4m/s=32m/s,第6s末的速度為v6=gt=8×6m/s=48m/s,所以第三個2s內(nèi)的平均速度為eq\x\to(v)=eq\f(v4+v6,2)=eq\f(32+48,2)m/s=40m/s.答案:(1)8.0m/s2(2)24m/s(3)40m/s14.在離地面7.2m處,手提2.2m長的繩子的上端如圖所示,在繩子的上下兩端各拴一小球,放手后小球自由下落(繩子的質(zhì)量不計,球的大小可忽略,g=10m/s2).求:(1)兩小球落地時間相差多少?(2)B球落地時A球的速度多大?解析:(1)設B球落地所需時間為t1,因為h1=eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1),所以t1=eq\r(\f(2h1,g))=eq\r(\f(2×7.2-2.2,10))s=1s,設A球落地所需時間為t2,依h2=eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)得t2=eq\r(\f(2h2,g))=eq\r(\f(2×7.2,10))s=1.2s,所以兩小球落地的時間差為Δt=t2-t1=0.2s.(2)當B球落地時,A球的速度與B球的速度相等.即vA=vB=gt1=10×1m/s=10m/s.答案:(1)0.2s(2)10m/s第二章習題課勻變速直線運動規(guī)律的應用課時分層訓練「基礎達標練」1.(多選)一物體做勻變速直線運動,下列說法中正確的是()A.物體的末速度一定與時間成正比B.物體的位移一定與時間的平方成正比C.物體的速度的變化與對應時間成正比D.若為勻加速運動,速度和位移都隨時間增加解析:選CD由速度公式vt=v0+at及vt-v0=at可知速度的變化與時間成正比,A錯誤,C正確;由x=v0t+eq\f(1,2)at2可知,只有當v0=0時,x與t2成正比,B錯誤;勻加速直線運動速度和位移都隨時間而增加,D正確.2.(多選)(2018·陜西渭南尚德中學高一月考)某物體沿直線運動,其v-t圖象如圖所示,則下列說法正確的是()A.2~5s內(nèi)物體靜止B.0~2s內(nèi)物體加速度為5m/s2C.第1s內(nèi)和第6s內(nèi)的加速度方向相反D.第6s末物體回到原出發(fā)點解析:選BC圖象是速度與時間的圖象,2~5s內(nèi)圖象是水平的直線說明物體是在做勻速直線運動,所以A錯誤;斜率表示加速度,所以加速度為5m/s2,所以B正確;斜率表示加速度,傾斜直線斜率的正負表示加速度的方向,第1s內(nèi)和第6s內(nèi)傾斜直線斜率的正負不同,說明加速度的方向相反,所以C正確;第6s末圖象組成的面積最大,說明位移最大,不是回到原出發(fā)點,所以D錯誤.3.火車的速度為8m/s,關閉發(fā)動機后做勻減速直線運動,前進70m時速度減為6m/s.若再經(jīng)過40s,火車又前進的距離為()A.80m B.90mC.120m D.160m解析:選B設火車的加速度為a,根據(jù)v2-veq\o\al(2,0)=2ax,解得a=eq\f(v2-v\o\al(2,0),2x)=eq\f(36-64,2×70)m/s2=-0.2m/s2,從6m/s到停止所需要的時間為t=eq\f(0-v,a)=eq\f(0-6,-0.2)s=30s,故再經(jīng)過40s火車前進的距離實際為火車再經(jīng)過30s前進的距離,即x′=eq\f(v+0,2)t=eq\f(6+0,2)×30m=90m,選項B正確.4.如圖所示,木塊A、B并排且固定在水平桌面上,A的長度是L,B的長度是2L.一顆子彈沿水平方向以速度v1射入A,以速度v2穿出B.子彈可視為質(zhì)點,其運動視為勻變速直線運動.則子彈穿出A時的速度為()A.eq\f(2v1+v2,3) B.eq\r(\f(2v\o\al(2,1)-v\o\al(2,2),3))C.eq\r(\f(2v\o\al(2,1)+v\o\al(2,2),3)) D.eq\f(2,3)v1解析:選C設子彈的加速度為a,則veq\o\al(2,2)-veq\o\al(2,1)=2a·3L①veq\o\al(2,A)-veq\o\al(2,1)=2a·L②由①②兩式得子彈穿出A時的速度vA=eq\r(\f(2v\o\al(2,1)+v\o\al(2,2),3)),C正確.5.(多選)一質(zhì)點做勻加速直線運動,第3s內(nèi)的位移是2m,第4s內(nèi)的位移是2.5m,那么以下說法正確的是()A.第2s內(nèi)的位移是2.5mB.質(zhì)點的加速度是0.125m/s2C.第3s末的瞬時速度是2.25m/sD.第4s末的速度為2.75m/s解析:選CD由Δx=aT2,得a=eq\f(x4-x3,T2)=eq\f(2.5-2,12)m/s2=0.5m/s2,x3-x2=x4-x3,所以第2s內(nèi)的位移x2=1.5m,A、B錯誤;第3s末的速度等于第2~4s內(nèi)的平均速度,所以v3=eq\f(x3+x4,2)=2.25m/s,C正確;v4=v3+at=2.75m/s,D正確.6.如圖所示,A、B兩物體相距s=7m,物體A以vA=4m/s的速度向右勻速運動,而物體B此時的速度vB=10m/s,向右做勻減速運動,加速度大小為2m/s2,那么物體A追上物體B所用的時間為()A.7s B.8sC.9s D.10s解析:選BB物體能運動的時間tB=eq\f(-vB,a)=eq\f(-10,-2)s=5s.此時B的位移xB=eq\f(-v\o\al(2,B),2a)=eq\f(-102,2×-2)m=25m.在5s內(nèi)A物體的位移xA=vAtB=4×5m=20m<xB,所以在B停止運動之前A不能追上B.所以A追上B時,vAt=xB+s,t=eq\f(xB+s,vA)=eq\f(25+7,4)s=8s.故B正確.7.甲車以3m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運動,乙車落后2s在同一地點由靜止出發(fā),以4m/s2的加速度做勻加速直線運動,兩車速度方向一致.在乙車追上甲車之前,兩車距離的最大值是()A.18m B.24mC.22m D.28m解析:選B乙車從靜止開始做勻加速直線運動,落后甲2s,則開始階段甲車在前,當乙車速度小于甲車的速度時,兩車距離增大;當乙車速度大于甲車的速度時,兩車距離減小,則當兩車速度相等時距離最大.即a甲(t乙+2)=a乙t乙,解得t乙=6s;兩車距離的最大值為Δx=x甲-x乙=eq\f(1,2)a甲(t乙+2)2-eq\f(1,2)a乙teq\o\al(2,乙)=24m,故選B.8.(2018·河南洛陽高一質(zhì)檢)如圖所示為甲、乙、丙三個質(zhì)點的位置x與時間t的關系圖象,則在0~t2時間內(nèi)()A.甲先做勻加速再做勻減速運動B.在t2時刻丙的速率大于乙的速率C.甲的平均速度最大D.丙的路程大于乙的路程解析:選Bx-t圖線的斜率表示速度,則甲先向正方向勻速運動,后向負方向勻速運動,故A錯誤;在t2時刻丙的圖線的切線的斜率大于乙,則丙的速率大于乙的速率,故B正確;三個質(zhì)點在相同時間內(nèi)的位移相同,則平均速度相同,故C錯誤;丙的速度方向沒變,速度大小逐漸變大,乙的速度一直不變,則乙、丙的路程相同,故D錯誤.「能力提升練」9.某輛汽車剎車時能產(chǎn)生的最大加速度為10m/s2,司機發(fā)現(xiàn)前方有危險時,0.7s后才能做出反應,開始制動,這個時間稱為反應時間.若汽車以20m/s的速度行駛時,汽車之間的距離至少應為()A.34m B.14mC.20m D.27m解析:選A汽車的反應距離x1=v0t1為確保安全,反應時間t1取0.7s,x1=20×0.7m=14m,剎車后汽車做勻減速直線運動,滑行位移為x2,則veq\o\al(2,t)-veq\o\al(2,0)=2ax2,代入數(shù)據(jù)解得x2=20m.汽車之間的安全距離至少為x=x1+x2=34m.10.(多選)下列所給的圖象分別是做直線運動的物體位移、速度和加速度隨時間的變化圖象,其中C圖中物體在t=0時的速度為0,能反映物體在2s末回到初始位置的是()解析:選ABA圖表示位移隨時間變化規(guī)律圖象,在2s末物體的縱坐標為零,與初始坐標相同,故A圖中物體在第2s末回到了初始位置,A正確;B圖表示速度隨時間變化圖象,其圖象與坐標圍成的面積表示位移,在坐標軸上方表示正位移,在坐標軸下方表示負位移,所以2s末合位移為零,故回到了原點,B正確;C圖物體先做勻變速直線運動,后沿原方向做加速度大小相等、方向相反的勻變速直線運動,則t=2s內(nèi)位移不為零,物體沒有回到初始位置,C錯誤;由D圖可知,物體一直沿正方向運動,位移增大,則知物體沒有回到初始位置,D錯誤.11.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運動,t=0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標.在描述兩車運動的v-t圖象中(如圖所示),直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0~20s的運動情況.關于兩車之間的位置關系,下列說法中正確的是()A.在0~10s內(nèi)兩車逐漸靠近B.在10~20s內(nèi)兩車逐漸遠離C.在5~15s內(nèi)兩車的位移相等D.在t=10s時兩車在公路上相遇解析:選C由題圖知乙做勻減速直線運動,初速度v乙=10m/s,加速度大小a乙=0.5m/s2.甲做勻速直線運動,速度v甲=5m/s.當t=10s時v甲=v乙,甲、乙兩車距離最大,所以0~10s內(nèi)兩車之間的距離越來越大.10~20s內(nèi)兩車之間的距離越來越小,t=20s時,兩車距離為0,再次相遇,故選項A、B、D錯誤;在5~15s內(nèi),兩圖線與時間軸圍成的面積相等,因而兩車位移相等,故選項C正確.12.(多選)在平直公路上,自行車與同方向行駛的一輛汽車在t=0時同時經(jīng)過某一個路標,它們位移x(m)隨時間t(s)的變化規(guī)律為:汽車為x=10t-eq\f(1,4)t2(m),自行車為x=6t(m),則下列說法正確的是()A.汽車做減速直線運動,自行車做勻速直線運動B.不能確定汽車和自行車各做什么運動C.開始經(jīng)過路標后較短時間內(nèi)自行車在前,汽車在后D.當自行車追上汽車時,它們距路標96m解析:選AD根據(jù)兩者位移x隨時間t變化規(guī)律表達式可知,汽車做初速度為v0=10m/s,加速度大小為a=0.5m/s2的勻減速直線運動,自行車做速度為v=6m/s的勻速直線運動,故A正確,B錯誤;由于v0>v,所以開始經(jīng)過路標后較短時間內(nèi)汽車在前,自行車在后,故C錯誤;設汽車速度減少至零所用時間為t0,由題意得t0=20s,當自行車追上汽車時,設經(jīng)過的時間為t,則有10t-eq\f(1,4)t2=6t,解得t=16s<t0,符合情境,此時兩者的位移為x=96m,故D正確.13.目前我國動車組在廣泛使用.假設動車軌道為直線,動車制動時的加速度為1m/s2.(1)如果動車司機發(fā)現(xiàn)前方450m處有故障車停車,要使動車不發(fā)生追尾,則動車運行速度不能超過多少?(不考慮反應時間)(2)如果動車運行的速度為252km/h,當動車司機前方2464m處有故障車停車,經(jīng)反應后制動減速,為了確保列車不發(fā)生追尾,問動車司機反應時間不得超過多少?解析:(1)動車減速的加速度a=-1m/s2,-veq\o\al(2,0)=2ax,解得v0=30m/s.(2)v=252km/h=70m/s,設反應時間為t,反應時間內(nèi)位移為x1,減速位移為x2x′=x1+x2=2464mx1=vt-v2=2ax2解得t=0.2s.答案:(1)30m/s(2)0.2s14.一輛汽車從靜止開始做勻加速直線運動,已知途中先后經(jīng)過相距27m的A、B兩點所用時間為2s,汽車經(jīng)過B點時的速度為15m/s.求:(1)汽車經(jīng)過A點時的速度大小和加速度大?。?2)汽車從出發(fā)點到A點經(jīng)過的距離;(3)汽車經(jīng)過B點后再經(jīng)過2s到達C點,則BC間距離為多少?解析:(1)設汽車運動方向為正方向,過A點時速度為vA,則AB段平均速度為eq\x\to(v)AB=eq\f(vA+vB,2)故xAB=eq\x\to(v)ABt=eq\f(vA+vB,2)t,解得vA=12m/s.對AB段:a=eq\f(vB-vA,tAB)=1.5m/s2.(2)設出發(fā)點為O,對OA段(v0=0):由v2-veq\o\al(2,0)=2ax,得xOA=eq\f(v\o\al(2,A)-v\o\al(2,0),2a)=48m.(3)汽車經(jīng)過BC段的時間等于經(jīng)過AB段的時間,由
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