2022年高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 同步练习

【巩固练习】一、填空题：1、汽车原来的速度是10m/s，在一段下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，则汽车加速行驶了10s时的速度为________．2、物体做匀加速直线运动，到达A点时的速度为5m/s，经2s到达B点时的速度为11m/s，再经过3s到达C点，则它到达C点时的速度为________．3、试说明如图所示的v-t图象中的图线分别表示什么运动?（1）________________________________________________________（2）________________________________________________________（3）________________________________________________________（4）________________________________________________________4、一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后做匀速运动，最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是。减速运动时的加速度是。二、选择题：1、（2015合肥期末考）在平直公路上，自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标，它们的位移x（m）随时间t（s）变化的规律为：汽车为x=10t﹣t2，自行车为x=6t，则下列说法不正确的是（）A．在t=8s时两车速度相等B．汽车作匀减速直线运动，其加速度大小为m/s2C．在t=0至t=16s时间内，两车间距离先增大后减小D．当自行车追上汽车时，它们距路标96m2、某质点的运动图象如图所示，则质点()A．在第1s末运动方向发生变化B．在第2s末运动方向发生变化 C．在第2s内速度越来越大D．在第3s内速度越来越大3、（2015德州市期末考）东方网2014年12月17日消息：据《劳动报》报道，上海海洋大学教授崔维成带队研发的1.1万米载人潜水器最近获得了上海市科委立项支持，这一深度已可抵达目前地球所知最深的海沟﹣﹣马里亚纳海沟．这意味着中国载人潜水器将在全世界近100%的海洋范围内自由行动．如图所示为潜水器在某次实验中下潜的速度一时间图象，规定向下为速度的正方向，则（）A．3s末潜水器的加速度为零B．0～1s内潜水器的加速度小于3s﹣5s内的加速度C．2s末，潜水器离出发点最远D．5s末，潜水器回到出发点4、足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢出，踢球时间为0．2s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度为()A．-200m/s2B．200m/s2C．-100m/s2D．100m/s25、（2015沈阳市期末考）甲、乙两物体同时从同一位置出发沿同一直线运动，它们的v﹣t图象如图所示，则下列判断正确的是（）A．甲做匀速直线运，乙做匀变速直线运动B．两物体两次相遇的时刻分别是1S末和4S末C．乙在前2s内做匀加速直线运动，2S后做匀减速直线运动D．第2s末乙物体的运动方向改变三、计算题：1、火车正常行驶的速度是v0=54km/h．关闭发动机后，开始做匀减速运动．在t=6.0s时，火车的速度是v=43.2km/h，求：(1)火车的加速度a的大小；(2)在t1=15s时，火车速度v1的大小；(3)在t2=45s时，火车速度v2的大小． 2、汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示．(1)画出汽车在0～60s内的v-t图线；(2)求在这60s内汽车行驶的路程．3、汽车原来用10m/s的速度匀速在平直公路上行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s．求：(1)减速与加速过程中的加速度；(2)开始刹车后2s及10s末的瞬时速度．4、短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9.69s和19.30s．假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动．200m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑．100m时最大速率的96%．求：(1)加速所用时间和达到的最大速率；(2)起跑后做匀加速运动的加速度．(结果保留两位小数) 【答案与解析】一、填空题：1、15m/s解析：由匀变速直线运动的速度公式得2、20m/s解析：设到达B、C两点的速度分别为，根据题意有可得20m/s3、（1）0-1s，物体做初速度为-1m/s，加速度为1m/s2的匀减速直线运动；1s-2s，物体做初速度为0，加速度为1m/s2的反向匀加速直线运动；（2）0-1s，物体做初速度为0，加速度为1m/s2的匀加速直线运动；1s-2s，物体做初速度为1m/s，加速度为-1m/s2的匀减速直线运动；（3）0-1s，物体做初速度为1m/s，加速度为-1m/s2的匀减速直线运动；1s-2s，物体做初速度为0，加速度为1m/s2的匀加速直线运动；（4）0-1s，物体做初速度为1m/s，加速度为-1m/s2的匀减速直线运动；1s-2s，物体做初速度为0，加速度为1m/s2的反向匀加速直线运动；4、解析：对匀加速阶段，，也就是匀速运动的速度；对匀减速阶段，，负号表示与原来速度方向相反。二、选择题：1、B解析：A、根据x=得，汽车的初速度v0=10m/s，加速度a=﹣0.5m/s2，根据x=vt=6t知，自行车做匀速运动的速度为6m/s，根据v=v0+at得，两车速度相等的时间，故A正确，B错误．C、根据得，t=16s，两车在速度相等前，距离逐渐增大，速度相等后，距离逐渐减小，故C正确．D、当自行车追上汽车时，经历的位移x=6×16m=96m，故D正确．本题选错误的，故选：B．2、BD 解析：题图为速度一时间图象，由图可知，第1s末速度达到最大，运动方向不变，A错；第2s末速度为零，然后反向加速，速度方向改变，B正确；第2s内质点做减速运动，速度减小，C错；第3s内质点做反向的加速运动，速度增大，D正确．3、D解析：解：A、图象斜率代表物体的加速度，根据图象可知，在2﹣5s内，图象的斜率不为零，所以3s末潜水器的加速度不为零，故A错误；B、0～1s内潜水器的加速度，3s﹣5s内的加速度，加速度相等，故B错误；C、速度图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内发生的位移，根据图象可知3s末潜水器离出发点最远，5s内的位移，所以5s末回到出发点，故C错误，D正确．故选：D4、C解析：设初速度为正，则有5、C解析：A、甲图线与时间轴平行，做匀速直线运动，乙先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，由于加速度改变，则乙做非匀变速直线运动．故A错误．B、在1s末和4s末，两者速度相同，因为图线与时间轴围成的面积不等，则位移不等，两物体未相遇．故B错误．C、乙在前2s内做匀加速直线运动，在后2s内做匀减速直线运动．故C正确．D、0﹣6s内，甲乙的速度都为正值，速度方向不变．故D错误．三、计算题：1、（1）0.5m/s2（2）7.5m/s（3）0解析：v0=54km/h=15m/s，v=43.2km/h=12m/s(1),加速度方向与速度方向相反；(2)，即火车经30s静止。在t1=15s时，(3)火车经30s静止,在t2=45s时，火车速度v2=02、（1）（2）900m解析:(1)设t＝10，40，60s时刻的速度分别为v1，v2，v3．由图知0～10s内汽车以加速度2m/s2匀加速行驶，由运动学公式得v1＝2×10m/s＝20m/s．①由图知10～40s内汽车匀速行驶，因此 v2＝20m/s．②由图知40～60s内汽车以加速度-1m/s2匀减速行驶，由运动学公式得v3＝20-1×20＝0．③根据①②③式，可画出汽车在0～60s内的v-t图线，如下图所示．(2)由上图可知，在这60s内汽车行驶的路程为．3、（1）-1m/s2，2m/s2（2）8m/s6m/s解析：(1)卡车先做匀减速运动，再做匀加速运动，其运动简图如图所示，设卡车从A点开始减速，则vA＝10m/s，用t1时间到达B点，从B点又开始加速，用时间t2到达C点，则vB＝2m/s，且，，可得t1＝8s，t2＝4s．由v＝v0+at得，在AB段，vB＝vA+a1t1，在BC段，vC＝vB+a2t2，联立①②两式代入数据解得a1＝-1m/s2，a2＝2m/s2．(2)2s末的速度为v1＝vA+a1t′＝10m/s-1×2m/s＝8m/s，10s末的速度为v2＝vBa2t″＝2m/s+2×(10-8)m/s＝6m/s．4、(1)t＝1.29sv＝11.24m/s(2)解析:(1)设加速所用时间为t(以s为单位)，匀速运动的速度为v(以m/s为单位)，则有，①，②由①②式得t＝1.29s．v＝11.24m/s．(2)设加速度大小为a，则．