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

2 匀变速直线运动的速度与时间的关系课后训练案巩固提升A组(20分钟)1.物体做匀变速直线运动时,在相等时间内(  )A.加速度的变化相等B.速度的变化相等C.速度的变化不相等D.以上选项都不对解析:匀变速直线运动,a不变,由Δv=a·Δt知相等时间内,Δv相等,选项B正确,A、C、D错误。答案:B2.(多选)下列有关匀变速直线运动的认识正确的是(  )A.匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量B.匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量C.匀变速直线运动的速度方向一定不变D.匀变速直线运动的加速度方向一定不变解析:对于不同时间,匀变速直线运动的速度变化量不同,选项A错误;匀变速直线运动的加速度,即速度变化率不变,选项B正确;匀变速直线运动的加速度方向一定不变,速度方向可能变化,选项C错误,D正确。答案:BD3.表示物体做匀减速直线运动的是(  )解析:A项表示沿正方向运动的匀减速直线运动;B项表示沿负方向的匀速直线运动;C项表示沿负方向运动的匀减速直线运动;D项表示沿负方向运动的匀加速直线运动。答案:AC4.一个质点做直线运动,其速度随时间变化的函数关系为v=kt。其中k=0.3m/s2,下列说法正确的是(  )A.质点做匀速直线运动B.质点的速度变化量大小是0.3m/sC.质点做匀加速直线运动D.质点的初速度为0.3m/s解析:因为质点的速度随时间均匀变化,所以质点做匀加速直线运动,加速度a=0.3m/s2。答案:C5.以6m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得2m/s2与运动方向同向的加速度,它的速度增加到10m/s所经历的时间为(  )A.5sB.2sC.3sD.8s解析:由速度公式v=v0+at得运动时间t=s=2s,选项B正确。答案:B6.导学号19970041某列车出站时能在150s内匀加速到180km/h,然后正常行驶。某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108km/h。以初速度方向为正方向,则下列说法错误的是(  )A.列车加速时的加速度大小为m/s2B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,其中a=-m/s2C.若用v-t图象描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方D.列车由静止加速,1min内速度可达20m/s解析:列车的加速度大小a=m/s2,减速时,加速度方向与速度方向相反,a'=-m/s2,A、B正确;列车减速时,v-t图象中图线依然在时间轴t轴的上方,C错误;由v=at可得v=×60m/s=20m/s,D正确。答案:C 7.摩托车从静止开始,以1.6m/s2的加速度沿直线匀加速行驶了4s,又以1.2m/s2的加速度沿直线匀减速行驶了3s,然后做匀速直线运动,摩托车做匀速直线运动的速度大小为多少?解析:匀加速行驶4s时v1=v0+at=(0+1.6×4)m/s=6.4m/s匀减速行驶3s时v2=v1+a't'=(6.4-1.2×3)m/s=2.8m/s匀速行驶时v3=v2=2.8m/s。答案:2.8m/s8.一辆汽车正以108km/h的速度在高速路上行驶,前方突遇事故,司机采取急刹车,刹车的加速度大小为6m/s2。求该车刹车3s及6s后的速度大小。解析:汽车的初速度v0=108km/h=30m/s,汽车从刹车到静止所用时间t0==5st1=3s5s,故刹车6s时汽车已经停止,速度为0。答案:12m/s 0B组(20分钟)1.爬竿运动员从竿上端由静止开始先匀加速下滑时间2t,后再匀减速下滑时间t恰好到达竿底且速度为0,则这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为(  )A.1∶2B.2∶1C.1∶4D.4∶1解析:设最大速度为v,则加速阶段a1=,减速阶段a2=,所以加速度大小之比为1∶2,A正确。答案:A2.(多选)a、b两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同而加速度相同,则在运动过程中(  )A.a、b的速度之差保持不变B.a、b的速度之差与时间成正比C.a、b的速度之和与时间成正比D.a、b的速度之和与时间成线性关系解析:设a、b两个物体的初速度分别为v1和v2,由速度公式v=v0+at可得t时刻a、b两物体的速度分别为va=v1+at、vb=v2+at,两速度之差va-vb=v1-v2,由此可知,va-vb与时间无关,保持不变,A正确,B错误;两速度之和va+vb=v1+v2+2at,与时间成线性关系,由于v1+v2≠0,并非与时间成正比,C错误,D正确。答案:AD3.导学号19970042(多选)一物体沿直线运动,其v-t图象如图所示,则(  )A.图象OA段表示物体做非匀变速直线运动,AB段表示物体静止B.图象AB段表示物体做匀速直线运动C.在0~9s内物体的运动方向相同D.在9~12s内物体的运动方向与0~9s内的运动方向相反解析:在v-t图象中,图象的斜率表示物体运动的加速度,OA段是曲线,各点切线的斜率不同,则加速度不同,不是匀变速直线运动,AB段物体速度不变,是匀速直线运动而不是静止,选项A错误,B正确;在t轴上方速度方向为正方向,下方速度方向为负方向,选项C、D正确。答案:BCD 4.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图甲所示。则在图乙所示的v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是(  )甲乙解析:在0~时间内,加速度恒定,物体从静止开始做匀加速直线运动;~T时间内,加速度恒定为零,物体做匀速直线运动;在T~时间内,加速度恒定但反向,物体做匀减速直线运动,根据Δv=aΔt,时刻物体速度为零;在~2T时间内,加速度恒定,物体做反方向的匀加速直线运动。综上所述,D正确。答案:D5.一辆卡车原来用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末及10s末的瞬时速度。解析:(1)设加速过程的时间为t,依题意有2t+t=12s,得t=4s所以减速过程的加速度a1=m/s2=-1m/s2加速过程的加速度a2=m/s2=2m/s2。(2)刹车后2s末的速度v=v0+a1t1=10m/s+(-1)×2m/s=8m/s10s末的速度v'=v2+a2t'=2m/s+2×(10-8)m/s=6m/s。答案:(1)-1m/s2 2m/s2 (2)8m/s 6m/s6.导学号19970043如图所示,小球以6m/s的初速度从某一位置滑上足够长的光滑斜面。已知小球在斜面上运动时的加速度大小为2m/s2,方向沿斜面向下,问:经过多长时间小球的速度大小为3m/s(小球在光滑斜面上运动时,加速度的大小和方向均不变)?解析:解法一:选沿斜面向上的方向为正方向,当小球在上滑过程中速度减为3m/s时有v0=6m/s,v=3m/s,a=-2m/s2,根据v=v0+at得t1==1.5s小球继续向上运动,经t2==1.5s,速度由3m/s减为零,此后开始沿斜面向下做匀加速直线运动。当小球在下滑过程中速度又增为3m/s时有v0'=0,v'=-3m/s,a=-2m/s2 根据v=v0+at得t2'==1.5s综上可知,若小球在上滑过程中速度达到3m/s,则经历的时间为1.5s;若在下滑过程中速度达到3m/s,则经历的时间为t1+t2+t2'=4.5s。解法二:上滑过程中速度达到3m/s时,同上。对于在下滑过程中速度达到3m/s时,以沿斜面向上为正方向,则有v0=6m/s,a=-2m/s2,v=-3m/s由v=v0+at得t=4.5s。答案:1.5s或4.5s