2-3-勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系(分層作業(yè))(解析版)-高一物理同步備課

第3節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系1．某質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x=4t+4t2（m），那么關(guān)于其初速度v0和加速度a，下列結(jié)論正確的是（）A．v0=4m/s、a=4m/s2 B．v0=4m/s、a=8m/s2C．v0=4m/s、a=2m/s2 D．無(wú)法確定【答案】B【詳解】根據(jù)x=4t＋4t2及位移公式，對(duì)應(yīng)可得質(zhì)點(diǎn)的初速度v0=4m/s，加速度a=8m/s2，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2．物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第3s內(nèi)通過(guò)的位移是3m，則物體在（）A．前3s內(nèi)的位移是6m B．3s末的速度是3.6m/sC．前3s內(nèi)的平均速度是2m/s D．第2s內(nèi)的平均速度是3m/s【答案】B【詳解】AC．設(shè)加速度大小為a，根據(jù)解得a＝1.2m/s2物體在前3s內(nèi)的位移前3s內(nèi)的平均速度為，A、C錯(cuò)誤；B．物體在3s末的速度為v3＝at3＝3.6m/s，B正確；D．物體在第2s內(nèi)的位移第2s內(nèi)的平均速度，D錯(cuò)誤。故選B。速度與位移關(guān)系3．如圖所示，一小車(chē)從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為v，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為2v，則xAB：xAC等于（）A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4【答案】D【詳解】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式有，設(shè)加速度大小為，則有；得故選D。4．現(xiàn)在的航空母艦上都有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F－A15”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí)產(chǎn)生的加速度為4.5m/s2，起飛速度為50m/s。若該飛機(jī)滑行100m時(shí)起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有的初速度為（）A．30m/s B．40m/s C．20m/s D．10m/s【答案】B【詳解】根據(jù)v2-v02=2ax得故選B。對(duì)v-t圖像的再認(rèn)識(shí)5．如圖是某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，由圖像可得到的正確結(jié)果是（）

A．物體在0至2s內(nèi)的加速度比在第3s至7s內(nèi)的加速度大B．物體在0至2s的位移比在第3s至7s內(nèi)的位移大C．第3s內(nèi)物體的位移為1.5mD．物體第1s末的速度方向與第6s末的速度方向相反【答案】A【詳解】A．因?yàn)関-t圖像的斜率表示加速度，即傾斜程度越大，加速度越大，由圖可以看出物體在0至2s內(nèi)的加速度比在第3s至7s內(nèi)的加速度大，故A正確；B．因?yàn)関-t圖像的面積表示位移，所以物體在0至2s的位移比在第3s至7s內(nèi)的位移小，故B錯(cuò)誤；C．由圖像可得第3s內(nèi)物體的位移為故C錯(cuò)誤；D．由圖可知物體在0~7s內(nèi)速度均為正方向，故物體第1s末的速度方向與第6s末的速度方向相同，故D錯(cuò)誤。故選A。6．某物體運(yùn)動(dòng)的v—t圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．0～4s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線B．在1s～3s時(shí)間內(nèi)，物體加速度先為正后為負(fù)C．2s末，物體運(yùn)動(dòng)到0時(shí)刻所在位置D．0～3s內(nèi)物體的位移大小為0.5m【答案】D【詳解】A．0～2s內(nèi)速度一直是正值，物體沿正向做直線運(yùn)動(dòng)，2s～4s時(shí)間內(nèi)速度為負(fù)值，物體沿反方向做直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．在1s～3s時(shí)間內(nèi)，圖線是一條傾斜的直線，斜率不變，物體的加速度不變，B錯(cuò)誤；C．在0～2s時(shí)間內(nèi)，物體的速度一直是正值，一直向前運(yùn)動(dòng)，2s末，物體沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到0時(shí)刻所在位置，C錯(cuò)誤；D．圖像和時(shí)間軸所圍成的面積表示位移，0～3s內(nèi)物體的位移，D正確。故選D。對(duì)x-t圖像的再認(rèn)識(shí)7．甲、乙兩車(chē)在同一平直公路上運(yùn)動(dòng)，兩車(chē)的位移x隨時(shí)間t的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．甲、乙兩車(chē)任一時(shí)刻的加速度都不同B．t1到t2時(shí)間內(nèi)甲、乙兩車(chē)的位移大小不相等C．甲、乙兩車(chē)任一時(shí)刻的速度都不同D．甲、乙兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向不相同【答案】A【詳解】A．根據(jù)x-t圖象的斜率表示速度，可知甲車(chē)做變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度不為零。乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零，兩車(chē)在任一時(shí)刻的加速度都不同，故A正確；B．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，甲車(chē)的位移等于乙車(chē)的位移，故B錯(cuò)誤；C．圖象的斜率表示速度，當(dāng)甲圖象的切線斜率與乙圖象的斜率相等時(shí)兩者速度相同，故C錯(cuò)誤；D．甲、乙兩車(chē)均沿正方向運(yùn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)方向相同，故D錯(cuò)誤。故選A。8．甲、乙兩物體沿直線同向運(yùn)動(dòng)，其位置隨時(shí)間的變化如圖所示，甲、乙圖線分別為圓弧、直線，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲做勻減速直線運(yùn)動(dòng) B．乙做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．第4s末，二者速度相等 D．前4s內(nèi)，二者位移相等【答案】D【詳解】A．如果甲做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其位移一時(shí)間圖像為拋物線，本題中圖像為圓弧，故A錯(cuò)誤；B．乙物體的圖像為傾斜直線，表示乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．圖像的斜率表示速度，第4s末，二者的斜率不相等，所以速度不等，而二者的初、末位置相同，所以位移相同，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。9．一輛汽車(chē)在平直公路上做勻減速運(yùn)動(dòng)，若從時(shí)刻起汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移與時(shí)間的關(guān)系式為m，則下列分析正確的是（）A．上述過(guò)程的加速度大小為10m/s2 B．減速過(guò)程持續(xù)的時(shí)間為5sC．時(shí)刻的初速度為10m/s D．減速過(guò)程的位移為5m【答案】C【詳解】AC．根據(jù)時(shí)間位移公式和位移與時(shí)間的關(guān)系式為聯(lián)立可得剎車(chē)初速度和加速度為v0=10m/s；a=-1m/s2故A錯(cuò)誤，C正確；B．汽車(chē)的剎車(chē)時(shí)間為故B錯(cuò)誤，D．則剎車(chē)位移為故D錯(cuò)誤。故選C。10．汽車(chē)以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車(chē)后的加速度為5m/s2，那么開(kāi)始剎車(chē)后2s與開(kāi)始剎車(chē)后6s汽車(chē)通過(guò)的位移之比為（）A．1∶4 B．3∶5 C．3∶4 D．5∶9【答案】C【詳解】取初速度方向?yàn)檎较?，則汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為a=-5m/s2，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可知，汽車(chē)停車(chē)時(shí)間為所以汽車(chē)剎車(chē)后2s內(nèi)的位移為剎車(chē)后6s汽車(chē)通過(guò)的位移則位移之比為x2:x6=3:4故選C。11．如圖所示，這是我國(guó)自主研發(fā)的穿甲彈該穿甲彈能穿透防護(hù)鋼板若穿甲彈擊中目標(biāo)時(shí)的速度大小為1km/s，穿甲彈穿透鋼板的過(guò)程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為5×105m/s，則穿甲彈能穿透的防護(hù)鋼板的最大厚度為（）A．0.8m B．1m C．1.4m D．2m【答案】B【詳解】選速度方向?yàn)檎较?，則初速度為v=1km/s=1000m/s，末速度為0，加速度為a=-5×105m/s2穿甲彈做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度-位移公式可得0-v2=2ax解得故選B。12．如圖所示，木塊A、B并排且固定在水平桌面上，A的長(zhǎng)度是L，B的長(zhǎng)度是2L，一顆子彈沿水平方向以v1射入A，以速度v2穿出B，子彈可視為質(zhì)點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則子彈穿出A時(shí)的速度為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】彈穿出A時(shí)的速度為v；解得，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。13．某小型汽車(chē)在剎車(chē)過(guò)程中的圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車(chē)在內(nèi)運(yùn)動(dòng)了位移 B．汽車(chē)在內(nèi)的平均速度為C．汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程的加速度為 D．汽車(chē)在做反方向的勻減速直線運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】A．圖象面積表示位移，所以汽車(chē)在內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移故A錯(cuò)誤；B．汽車(chē)在內(nèi)的平均速度為故B正確；C．汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程的加速度為故C錯(cuò)誤；D．在這個(gè)過(guò)程中，汽車(chē)的速度一直為正，沒(méi)有反向，故D錯(cuò)誤；故選B。14．某快遞公司推出了無(wú)人機(jī)配送快遞業(yè)務(wù)。某次快遞員操作無(wú)人機(jī)豎直向上由地面向5樓陽(yáng)臺(tái)配送快遞，無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程的x-t圖像如圖所示，忽略空氣阻力。該無(wú)人機(jī)（

）

A．在0-20s內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)B．在0-20s內(nèi)的平均速度比40-60s內(nèi)小C．在0-60s內(nèi)的平均速度為零D．在20-40s內(nèi)功率為零【答案】C【詳解】A．在0-20s內(nèi)無(wú)人機(jī)從地面豎直向上運(yùn)動(dòng)，為直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．在0-20s內(nèi)的無(wú)人機(jī)的位移為15m，在40-60s內(nèi)的無(wú)人機(jī)的位移為，根據(jù)可知在0-20s內(nèi)無(wú)人機(jī)的平均速度與40-60s內(nèi)的平均速度大小相等，方向相反，故B錯(cuò)誤；C．在0-60s內(nèi)無(wú)人機(jī)的位移為零，根據(jù)可知在0-60s內(nèi)無(wú)人機(jī)的平均速度為零，故C正確；D．在20-40s內(nèi)無(wú)人機(jī)懸停，向上的升力等于重力，無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)消耗能量為無(wú)人機(jī)提供所需的升力，功率不為零，故D錯(cuò)誤。故選C。15．動(dòng)力車(chē)在剎車(chē)過(guò)程中位移和時(shí)間的比值與t之間的關(guān)系圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．動(dòng)力車(chē)的初速度為20m/sB．剎車(chē)過(guò)程動(dòng)力車(chē)的加速度大小為2.5m/s2C．剎車(chē)過(guò)程持續(xù)的時(shí)間為8sD．4s內(nèi)剎車(chē)位移為60m【答案】A【詳解】AB．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，可變形為：，可見(jiàn)，題目中的圖象表示汽車(chē)剎車(chē)時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，圖線與縱軸的截距表示初速度，所以初速度為20m/s；圖線的斜率表示，所以剎車(chē)加速度為5m/s2；所以選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式可求得剎車(chē)過(guò)程持續(xù)的時(shí)間為：，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由C選項(xiàng)可知，4s末速度已經(jīng)減為0，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，將此勻減速運(yùn)動(dòng)看成反方向的初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則可得4s內(nèi)的位移為：，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。16．汽車(chē)在平直公路上做剎車(chē)試驗(yàn)，若從t＝0時(shí)起汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移與速度的平方之間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正