2024-2025學(xué)年高中物理第二章勻變速直線運動的研究2勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系課時作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE10-勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系(20分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.如圖所示是幾個質(zhì)點的運動圖象,其中做勻變速運動的是 ()A.甲、乙、丙 B.甲、乙、丁C.甲、丙、丁 D.乙【解析】選C。勻變速直線運動的速度—時間圖象為傾斜直線,故所給圖中甲、丙、丁表示物體做勻變速直線運動,C正確。2.下列關(guān)于勻變速直線運動的說法正確的是 ()A.勻加速直線運動的速度肯定與時間成正比B.勻減速直線運動就是加速度為負(fù)值的運動C.勻變速直線運動的速度隨時間勻稱變更D.速度先減小再增大的運動肯定不是勻變速直線運動【解析】選C。勻變速直線運動的速度是時間的一次函數(shù),但不肯定成正比,若初速度為零則成正比,所以A錯誤;加速度的正、負(fù)僅表示加速度方向與設(shè)定的正方向相同還是相反,是否是減速運動還要看速度的方向,速度與加速度反向則為減速運動,所以B錯誤;勻變速直線運動的速度隨時間勻稱變更,所以C正確;加速度恒定,初速度與加速度方向相反的直線運動中,速度就是先減小再增大的,所以D錯誤?！狙a償訓(xùn)練】下列有關(guān)對勻變速直線運動的相識,其中觀點正確的是 ()A.物體在一條直線上運動,若在相等的時間內(nèi)通過的位移相等,則物體的運動就是勻變速直線運動B.加速度大小不變的運動就是勻變速直線運動C.加速度不變的運動就是勻變速直線運動D.勻變速直線運動的加速度是一個恒量【解析】選D。勻變速直線運動的速度大小時刻在發(fā)生變更,在相等的時間里通過的位移肯定不會相等,故A錯誤;勻變速直線運動的加速度大小和方向都不能變更,是恒量,故B錯誤,D正確;加速度不變且軌跡是直線的運動才是勻變速直線運動,故C的說法也是錯誤的。3.(多選)在運用公式v=v0+at時,關(guān)于各個物理量的符號下列說法中正確的是 ()A.必需規(guī)定正方向,式中的v、v0、a才能取正、負(fù)號B.在任何狀況下a>0表示做加速運動,a<0表示做減速運動C.習(xí)慣上總是規(guī)定物體起先運動的方向為正方向,a>0表示做加速運動,a<0表示做減速運動D.v的方向總是與v0的方向相同【解析】選A、C。習(xí)慣上我們規(guī)定v0的方向為正方向,當(dāng)a與v0方向相同時a取正號,a與v0方向相反時a取負(fù)號,像這種規(guī)定我們一般不作另外的聲明,但不說明不等于未規(guī)定,所以A、C正確,B錯誤。v的方向與v0的方向有可能相反,D錯誤?！狙a償訓(xùn)練】(多選)在公式v=v0+at中,涉及四個物理量,除時間t是標(biāo)量外,其余三個v、v0、a都是矢量。在直線運動中這三個矢量的方向都在同一條直線上,當(dāng)取其中一個量的方向為正方向時,其他兩個量的方向與其相同的取正值,與其相反的取負(fù)值,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(fù)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(fù)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B、C。若取初速度方向為正方向,加速度為正值,表示初速度方向和加速度方向相同,物體加速,若物體加速度為負(fù)值,物體減速,故B、C正確。【易錯提示】理解勻變速直線運動的誤區(qū)(1)加速度為正不肯定做加速運動,加速度的正負(fù)不是物體速度增加或減小的條件。(2)推斷加速還是減速的依據(jù)是加速度的方向與初速度方向的關(guān)系:同向時加速,反向時減速。4.(2024·懷化高一檢測)如圖所示是某物體做直線運動的v-t圖象,由圖象可知 ()A.物體在0～2s內(nèi)做勻速直線運動B.物體在2～8s內(nèi)靜止C.t=1s時物體的加速度為6m/s2D.t=5s時物體的加速度為12m/s2【解析】選C。0～2s物體做勻加速直線運動,A錯誤;2～8s物體做勻速直線運動,B錯誤;t=1s時,a==6m/s2,C正確;t=5s時,a=0,D錯誤。5.物體做勻加速直線運動,已知1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,則下面結(jié)論正確的是 ()A.物體零時刻的速度大小是2m/sB.物體的加速度大小是2m/s2C.任何1s內(nèi)的速度變更都是6m/sD.第1s內(nèi)的平均速度大小為6m/s【解析】選B。由題意知t1=1s時,v1=6m/s;t2=2s時,v2=8m/s。由v2=v1+a(t2-t1)知,物體的加速度a=m/s2=2m/s2。因為物體做勻加速直線運動,所以任何1s內(nèi)速度的變更量都為Δv=aΔt=2×1m/s=2m/s。故B正確,C錯誤。由v1=v0+at得,零時刻的速度為v0=v1-at=6m/s-2×1m/s=4m/s,故A不正確。第1s內(nèi)的平均速度必大于4m/s,小于6m/s,故D不正確。6.一輛車由靜止起先做勻變速直線運動,在第8s末起先剎車,經(jīng)4s停下來,汽車剎車過程也在做勻變速直線運動,那么前后兩段加速度的大小之比是 ()A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1【解析】選B。設(shè)前后兩段的加速度大小分別為a1、a2,則a1=,a2=,所以a1∶a2=t2∶t1=1∶2。二、非選擇題(本題共2小題,共20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)7.(8分)一物體從靜止起先以2m/s2的加速度做勻加速直線運動,經(jīng)5s后做勻速直線運動,最終以大小為4m/s2的加速度做勻減速直線運動直至停止。求:(1)物體做勻速直線運動時的速度大小。(2)物體做勻減速直線運動到停止所用時間?！窘馕觥拷忸}關(guān)鍵是畫出如下的示意圖:設(shè)圖中A→B為勻加速直線運動,B→C為勻速直線運動,C→D為勻減速直線運動,BC段的速度為AB段的末速度,也為CD段的初速度。(1)由速度與時間的關(guān)系式得vB=a1t1=2×5m/s=10m/s即做勻速直線運動時的速度大小為10m/s。(2)由v=v0+at得t2==s=2.5s。答案:(1)10m/s(2)2.5s【補償訓(xùn)練】火車沿平直鐵軌勻加速前進,通過某一路標(biāo)時的速度為10.8km/h,1min后變成了54km/h,又需經(jīng)多少時間,火車的速度才能達到64.8km/h?【解析】三個不同時刻的速度分別為v1=10.8km/h=3m/s、v2=54km/h=15m/s。v3=64.8km/h=18m/s,時間t1=1min=60s所以加速度a==m/s2=0.2m/s2,由v3=v2+at2可得時間t2==s=15s。答案:15s8.(12分)(2024·漢中高一檢測)以72km/h的速度在平直馬路上行駛的汽車,遇緊急狀況而急剎車獲得大小為4m/s2的加速度,試求剎車3s和6s時汽車的速度。【解析】取初速度方向為正方向,則v0=m/s=20m/s,a=-4m/s2,設(shè)汽車經(jīng)t0時間而停止運動,即末速度v=0,由v=v0+at0得t0==s=5s;故在t0=5s末汽車速度為零,而汽車在t1=3s仍處于運動狀態(tài),故在剎車3s時汽車速度為v1=v0+at1=20m/s-4×3m/s=8m/s,在剎車6s時汽車已靜止,速度為零。答案:8m/s0(25分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.(2024·太原高一檢測)2024年7月7日,港珠澳大橋?qū)崿F(xiàn)了主體工程全線貫穿,一座長達55公里的鋼鐵大橋飛跨茫茫大海,歷史性地將香港、珠海、澳門連在一起。一輛以72km/h的速度行駛的汽車在做勻減速運動,加速度大小為0.1m/s2,減速行駛了2min,則減速后汽車速度為 ()A.6.0m/s B.8.0m/sC.10.0m/s D.12.0m/s【解析】選B。72km/h=20m/s,2min=120s,依據(jù)速度—時間公式v=v0+at,可得減速后汽車的速度v=20m/s-0.1×120m/s=8m/s,故選B。2.(2024·佛山高一檢測)做直線運動的物體在第1s末、第2s末、第3s末……的速度分別為1m/s、2m/s、3m/s……,則此物體的運動性質(zhì)是 ()A.勻變速直線運動B.非勻變速直線運動C.加速度不斷增大的運動D.可能是勻變速直線運動,也可能是非勻變速直線運動【解析】選D。雖然每秒內(nèi)速度的變更量是相等的,但運動過程中某些時刻的速度不能確定,而勻變速直線運動是在隨意相等時間內(nèi)速度的變更都相同,所以對物體的運動性質(zhì)不能確定,可能是勻變速直線運動,也可能是非勻變速直線運動,故D正確。3.某質(zhì)點的速度隨時間變更的關(guān)系是v=4+2t,v與t的單位分別為m/s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A。將v=4+2t與速度公式v=v0+at對比易得v0=4m/s,a=2m/s2,故A正確?！狙a償訓(xùn)練】(2024·長春高一檢測)跳傘運動員做低空跳傘表演,當(dāng)飛機離地面某一高度靜止于空中時,運動員離開飛機自由下落,運動一段時間后打開著陸傘,打開傘后運動員以5m/s2的加速度勻減速下降,則在運動員減速下降的任一秒內(nèi) ()A.這一秒末的速度比前一秒初的速度小5m/sB.這一秒末的速度是前一秒末的速度的0.2倍C.這一秒末的速度比前一秒末的速度小10m/sD.這一秒末的速度比前一秒初的速度小10m/s【解析】選D。依據(jù)加速度的定義式a==,Δv=aΔt,這一秒末與前一秒初的時間間隔為2s,所以Δv=aΔt=5×2m/s=10m/s,故A、B、C錯誤,D正確。4.(2024·濱州高一檢測)做勻加速運動的列車出站,0時刻車頭經(jīng)過站臺上某點A的速度是1m/s,8s末車尾經(jīng)過A點的速度是7m/s,則這列列車在4s末的速度為 ()A.5m/s B.5.5m/sC.4m/s D.3.5m/s【解析】選C。列車的加速度為:a==m/s2=m/s2,4s末的速度為:v=v4=v0+at4=1m/s+×4m/s=4m/s,故C正確?！狙a償訓(xùn)練】1.一家從事創(chuàng)新設(shè)計的公司打造了一臺飛行汽車,既可以在馬路上行駛,也可以在天空飛行。已知該飛機在跑道上的加速度大小為2m/s2,速度達到40m/s后離開地面。離開跑道后的加速度為5m/s2,最大速度為200m/s。飛機從靜止加速到最大速度所用的時間為 ()A.40s B.52sC.88s D.100s【解析】選B。依據(jù)公式v1=a1t1,v2=v1+a2t2,解得t1=20s,t2=32s,總時間為t1+t2=52s,選項B正確。2.(多選)質(zhì)點做勻加速直線運動,初速度為v0=2m/s,加速度為a=0.1m/s2,則 ()A.質(zhì)點第4s末的速度為2.4m/sB.每經(jīng)過2s時間,物體速度就增大2.2m/sC.質(zhì)點速度始終增大D.質(zhì)點速度隨時間勻稱增大【解析】選A、C、D。依據(jù)速度公式代入可干脆得第4s末的速度;依據(jù)加速度的定義可知每過2s速度就增大0.2m/s;加速運動中速度始終增大;勻加速運動中速度隨時間增大是勻稱的。5.(多選)(2024·石家莊高一檢測)如圖所示為甲、乙兩物體在同一起跑線上同時向同一方向做直線運動時的v-t圖象,則以下推斷中正確的是 ()A.甲、乙均做勻速直線運動B.在t1時刻甲、乙兩物體相遇C.在t1時刻之前甲的速度大D.甲、乙均做勻加速直線運動,乙的加速度大【解題指南】解答本題應(yīng)留意以下兩點:(1)要弄清圖象的縱截距有什么物理意義。(2)要弄清圖象的傾斜程度(即斜率)反映的物理意義?！窘馕觥窟xC、D。由題圖可知,甲、乙均做勻加速直線運動,且乙的加速度大,A錯誤,D正確;t1時刻之前,v甲>v乙,甲始終在乙的前方,C正確;t1時刻兩物體沒有相遇,B錯誤?！狙a償訓(xùn)練】如圖所示是甲、乙兩質(zhì)點的v-t圖象,由圖可知 ()A.t=0時刻,甲的速度大B.甲、乙兩質(zhì)點都做勻加速直線運動C.相等時間內(nèi)乙的速度變更大D.在5s末以前甲質(zhì)點速度大【解析】選B。從圖象中可看出:乙的縱截距大,甲的縱截距為0,表明t=0時刻,甲的速度等于0,故乙的速度大,故選項A錯誤。由于甲、乙都是傾斜的直線,且甲的斜率比乙的大,表明甲、乙都做勻加速直線運動,且甲的加速度大,即相等時間內(nèi)甲的速度變更大,故選項B正確,選項C錯誤。由圖象知,在5s末之前,任一時刻甲的速度小于乙的速度,故選項D錯誤。6.對以a=2m/s2做勻加速直線運動的物體,下列說法正確的是 ()A.在隨意1s內(nèi)末速度比初速度大2m/sB.第ns末的速度比第1s末的速度大2nm/sC.2s末速度是1s末速度的2倍D.ns時的速度是s時速度的2倍【解析】選A。加速度是2m/s2,即每秒速度增加2m/s,經(jīng)ts速度增加2tm/s,所以A正確;第ns末的速度比第1s末的速度大2(n-1)m/s,B錯;因為物體不肯定是從靜止起先做勻加速運動,所以C、D說法不正確。二、非選擇題(本題共2小題,共20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)7.(10分)(2024·武漢高一檢測)A、B是做勻變速直線運動的兩個物體的速度圖象,如圖所示。(1)A、B各做什么運動?求其加速度。(2)兩圖象交點的意義。(3)求1s末A、B的速度。(4)求6s末A、B的速度。【解析】(1)A物體沿規(guī)定的正方向做勻加速