人教版高一物理（必修一）《2.3勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系》提優(yōu)訓(xùn)練解析卷

20242025學(xué)年人教版高一物理（必修一）《2.3勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系》提優(yōu)訓(xùn)練（時間：75分鐘滿分：100分）一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。1．一物體由靜止開始做勻變速直線運動，在時間t內(nèi)通過的位移為x，則它從出發(fā)開始經(jīng)過4x的位移所用的時間為()A.eq\f(t,4)B.eq\f(t,2)C．2tD．4t【答案】C【解析】由x＝eq\f(1,2)at2和4x＝eq\f(1,2)at′2得：t′＝2t，故C對．2.某物體做勻變速直線運動，其位移與時間的關(guān)系為x＝0.5t＋t2(m)，則當(dāng)物體速度為3m/s時，物體已運動的時間為()A．1.25sB．2.5sC．3sD．6s【答案】A【解析】由x＝0.5t＋t2知，v0＝0.5m/s,a＝2m/s2，再由速度公式vt＝v0＋at知，t＝1.25s，選項A正確．3．汽車在平直的公路上行駛，發(fā)現(xiàn)險情緊急剎車，汽車立即做勻減速直線運動直到停車，已知汽車剎車時第一秒內(nèi)的位移為10m，在最后1秒內(nèi)的位移為2m，則下列說法正確的是（）A．汽車做勻減速運動的初速度為14m/sB．汽車加速度大小為2m/s2C．汽車從剎車開始，前4秒內(nèi)的總位移為16mD．汽車在第1秒末的速度一定為8m/s【答案】D【解析】AB．由于最后1s內(nèi)的位移為2m，根據(jù)可得，汽車加速度大小為第1s內(nèi)的位移為10m，根據(jù)代入數(shù)據(jù)，解得初速度為v0=12m/s故AB錯誤；C．汽車速度減為零的時間為可知，第3s末汽車停下，則根據(jù)得前4秒內(nèi)的總位移為18m，故C錯誤；D．汽車在第1s末的速度為故D正確。故選D。4．某質(zhì)點做勻變速直線運動，第2秒內(nèi)的位移是6m，第6秒內(nèi)的位移是10m，則下列說法中不正確的是（）A．質(zhì)點的初速度是4.5m/sB．質(zhì)點運動的加速度是1m/s2C．質(zhì)點前4秒內(nèi)平均速度為6m/sD．質(zhì)點在4.5秒末的瞬時速度是9m/s【答案】C【解析】AB．根據(jù)勻變速直線運動的基本推論得代入數(shù)據(jù)得根據(jù)位移時間公得第2秒內(nèi)的位移代入數(shù)據(jù)得解得故AB正確；CD．質(zhì)點在4.5秒末的瞬時速度則質(zhì)點前4秒內(nèi)平均速度為故C錯誤，D正確。由于本題選擇錯誤的，故選C。5.物體做勻減速直線運動，初速度為10m/s，加速度大小為1m/s2，則物體在停止運動前1s內(nèi)的平均速度為()A．5.5m/sB．5m/sC．1m/sD．0.5m/s【答案】D【解析】物體減速時間t0＝eq\f(0－10m/s,－1m/s2)＝10s該勻減速直線運動的逆運動為：初速度為零、加速度為a′＝1m/s2的勻加速直線運動，則原運動物體停止運動前1s內(nèi)的位移與逆運動第1s內(nèi)的位移相等．由x＝eq\f(1,2)a′t2＝eq\f(1,2)×1×12m＝0.5m，故物體停止運動前1s內(nèi)的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝0.5m/s，選項D正確．6.A、B、C三點在同一條直線上，一物體從A點由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過B點的速度是v，到C點的速度是3v，則xAB∶xBC等于()A．1∶8B．1∶6C．1∶5D．1∶3【答案】A【解析】由公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，得v2＝2axAB，(3v)2＝2a(xAB＋xBC)，聯(lián)立兩式可得xAB∶xBC＝1∶8.7．汽車在水平地面上因故剎車，可以看做是勻減速直線運動，其位移與時間的關(guān)系是x＝（16t－2t2）m，則它5s內(nèi)的位移為（）A．40m B．32m C．50m D．45m【答案】B【解析】由位移與時間的關(guān)系x＝（16t－2t2）m可知剎車的初速度v0=16m/s，加速度a=4m/s2，則剎車停止時的時間則5s內(nèi)的位移等于4s的位移，即故選B。8．一輛汽車在平直公路上做剎車實驗，時刻起開始剎車，剎車過程的位移大小與速度大小的關(guān)系為，下列分析正確的是（）A．剎車過程汽車的加速度大小為8m/s2 B．剎車過程持續(xù)的時間為5sC．時刻汽車的速度大小為5m/s D．剎車后3s的位移大小為24m【答案】A【解析】AC．類比勻變速直線運動位移與速度關(guān)系式可得，即剎車過程汽車的初速度大小為20m/s，加速度大小為8m/s2，A正確，C錯誤；B．剎車過程持續(xù)的時間為B錯誤；D．剎車后2.5s車已停止，故3s內(nèi)的位移大小為D錯誤。故選A。9．(多選)某質(zhì)點的位移隨時間變化的關(guān)系是x＝4t＋4t2，x與t的單位分別為m和s，設(shè)質(zhì)點的初速度為v0，加速度為a，下列說法正確的是()A．v0＝4m/s，a＝4m/s2 B．v0＝4m/s，a＝8m/s2C．2s內(nèi)的位移為24m D．2s末的速度為24m/s【答案】BC【解析】將位移隨時間變化的關(guān)系與位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2相對照即可判定v0＝4m/s，a＝8m/s2，選項A錯誤，B正確；把t＝2s代入公式可得x＝24m，選項C正確；由于v＝v0＋at，代入數(shù)據(jù)可得2s末的速度v＝20m/s，選項D錯誤。10．（多選）物體先做初速度為零的勻加速運動，加速度大小為a1，當(dāng)速度達到v時，改為以大小為a2的加速度做勻減速運動，直至速度為零．在加速和減速過程中物體的位移和所用時間分別為x1、t1和x2、t2，下列各式成立的是()A.eq\f(x1,x2)＝eq\f(t1,t2)B.eq\f(a1,a2)＝eq\f(t1,t2)C.eq\f(x1,x2)＝eq\f(a2,a1)D.eq\f(x1,x2)＝eq\f(a1,a2)【答案】AC【解析】在加速運動階段v2＝2a1x1，v＝a1t1；在減速運動階段0－v2＝2(－a2)x2,0－v＝－a2t2.由以上幾式可得eq\f(x1,x2)＝eq\f(a2,a1)，eq\f(a1,a2)＝eq\f(t2,t1)，進一步可得eq\f(x1,x2)＝eq\f(t1,t2)，選項A、C正確．11．(多選)下列所給的圖象中能反映做直線運動的物體回到初始位置的是()【答案】ACD【解析】由圖A可知，物體開始和結(jié)束時的縱坐標(biāo)為0，說明物體又回到了初始位置，A正確；由圖B可知，物體一直沿正方向運動，位移增大，故無法回到初始位置，B錯誤；由圖C知，物體第1s內(nèi)的位移沿正方向，大小為2m，第2s內(nèi)的位移沿負方向，大小為2m，故2s末物體回到初始位置，C正確；由圖D知，物體做勻變速直線運動，2s末時物體的總位移為零，故物體回到初始位置，D正確。第11題圖第12題圖12．如圖所示，t=0時刻，b物體在a物體前方500m處，a、b的圖像如圖所示，下列選項正確的是（）A．a(chǎn)加速時的加速度為2m/s2B．60s內(nèi)兩物體相距最遠距離為500mC．a(chǎn)、b相遇一次D．第二次相遇在60s【答案】BD【解析】A．a(chǎn)加速時的加速度為A錯誤；BC．020s內(nèi)，a比b多運動的位移為所以在t=20s時，a、b相遇一次。t=20s后由于a的速度比b的大，距離逐漸增大，當(dāng)t=40s時速度相等，距離為則60s內(nèi)兩物體相距最遠距離是初始時的500m；t=40s之后，由于b的速度比a的大，距離逐漸縮??；2060s內(nèi)a通過的位移b的加速度2060s內(nèi)b通過的位移所以第二次相遇在60s，在60s相遇，共相遇兩次，C錯誤BD正確。故選BD。二、填空題(本題共2小題，共16分．按題目要求作答)13.（10分）如圖是甲、乙兩個物體在同一直線上運動時的位移—時間圖象，由圖象可知：（1）．乙開始運動時，兩物體相距__________(選填“大于”“等于”或“小于”）20m；（2）在0～10s這段時間內(nèi)，兩物體間的距離_______(選填“逐漸增大”“保持不變”或“逐漸減小”）；（3）．在10～25s這段時間內(nèi)，兩物體間的距離_______(選填“逐漸增大”“保持不變”或“逐漸減小”）；（4）．兩物體在___________時相距最遠，在__________時相遇.【答案】（1）大于（2）逐漸增大（3）逐漸減?。?）10s25s【解析】由圖象可知，開始計時時，甲、乙相距20m，乙在10s時開始運動，此時兩物體間的距離已超過20m。在0～10s這段時間內(nèi)，兩物體縱坐標(biāo)的差值逐漸增大，說明兩物體間的距離逐漸增大；在10～25s這段時間內(nèi)，兩物體縱坐標(biāo)的差值越來越小，說明兩物體間的距離逐漸減?。挥梢陨戏治鲋獌晌矬w在10s時相距最遠，在25s時，兩圖線相交，兩物體縱坐標(biāo)相等，說明它們到達同一位置，即相遇。14．（6分）在平直的公路上，一輛小汽車前方處有一輛大客車正以的速度勻速前進，這時小汽車從靜止出發(fā)以的加速度追趕。（1）小汽車追上大客車所用的時間為_____________；（2）追上時小汽車的速度大小為_____________；（3）追上前小汽車與大客車之間的最大距離為_____________?！敬鸢浮浚?）12s；（2）；（3）【解析】（1）設(shè)小汽車剛經(jīng)時間t追上大客車，剛追上時的速度為v2，追上時小汽車的位移為x1，大客車的位移為x2對大客車對小汽車由位移關(guān)系得解得（2）追上時小汽車的速度為（3）當(dāng)小汽車的速度與大客車速度相同時，它與大客車之間的最大距離最大，則所需時間為此時客車的位移小汽車的位移兩車之間的最大距離三、計算題(本題共3小題，共36分．按題目要求作答)15.（10分）一物體做勻加速直線運動，初速度大小為v0＝5m/s，加速度大小為a＝0.5m/s2，求：(1)物體在3s內(nèi)的位移大?。?2)物體在第3s內(nèi)的位移大小。解：(1)3s內(nèi)物體的位移：x3＝v0t3＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,3)＝5×3m＋eq\f(1,2)×0.5×32m＝17.25m。(2)同理2s內(nèi)物體的位移：x2＝v0t2＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)＝5×2m＋eq\f(1,2)×0.5×22m＝11m因此，第3s內(nèi)的位移x＝x3－x2＝17.25m－11m＝6.25m。16.（12分）一輛汽車正在平直的公路上以72km/h的速度行駛，司機看見紅色信號燈便立即踩下制動器，此后，汽車開始做勻減速直線運動．設(shè)汽車減速過程的加速度大小為5m/s2，求：(1)開始制動后，前2s內(nèi)汽車行駛的距離；(2)開始制動后，前5s內(nèi)汽車行駛的距離．解：汽車的初速度v0＝72km/h＝20m/s，末速度v＝0，加速度a＝－5m/s2；汽車運動的總時間t＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(0－20m/s,－5m/s2)＝4s.（1）因為t1＝2s<t，所以汽車2s末沒有停止運動故x1＝v0t1＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＝(20×2－eq\f(1,2)×5×22)m＝30m.(2)因為t2＝5s>t，所以汽車5s時早已停止運動故x2＝v0t＋eq\f(1,2)at2＝(20×4－eq\f(1,2)×5×42)m＝40m.17．（14分）中國高鐵的發(fā)展速度令世人矚目。為了提高行車效率，縮短行車時間，設(shè)計師提出一種列車過站不停車的設(shè)想。如圖所示，高鐵勻速行駛的速度，進站時尾部子車1在點自動脫離，將乘客送到下車站臺下車。載著新乘客的子車2提前等候在上車站臺點處。為了更好地完成對接，母車在子車1脫離時向子車2