人教版2022年高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的位移与时间的关系 同步练习

匀变速直线运动的位移与时间的关系基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(2015～2016学年高一上学期期中)做匀加速直线运动的物体运动时间为t，这段时间内(  )A．初速度越大，它通过的位移越大B．加速度越大，它通过的位移越大C．末速度越大，它通过的位移越大D．它在时刻的速度越大，它通过的位移越大答案：D解析：根据x＝v0t＋at2得，初速度越大，加速度不一定大，位移不一定大，故A错误。根据x＝v0t＋at2得，加速度越大，初速度不一定大，位移不一定大，故B错误。根据平均速度推论知，x＝t，末速度越大，初速度不一定大，位移不一定大，故C错误。匀加速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度，中间时刻的瞬时速度越大，平均速度越大，根据x＝t知，位移一定大，故D正确。2．如图是某运动物体的x－t图象，则它的运动情况是(  )A．开始静止，然后向x轴负方向运动B．开始静止，然后沿斜面下滑C．以恒定的速度运动，然后逐渐变慢D．先沿一个平面滑动，然后沿斜面下滑答案：A解析：起初x－t图象是水平的直线，表示物体处于静止状态，后来是斜向下的直线，表示物体做反方向的匀速运动，A项正确，C项错误；x－t图象不是物体实际运动的轨迹，B、D错误。3．(荆州2015～2016学年高一上学期检测)我国自行研制的J－31隐形战机在起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v所需时间t，则起飞前的运动距离为(  ) A．vtB．C．2vtD．不能确定答案：B解析：x＝t＝，选项B项正确。4．(吉林公主岭市第一中学2014～2015学年高一上学期检测)一辆汽车在平直公路上做刹车实验，0时刻起运动过程的位移与时间的关系式为x＝(10t－0.1t2)m，下列分析正确的是(  )A．上述过程的加速度大小为10m/s2B．刹车过程持续的时间为5sC．0时刻的初速度为10m/sD．刹车过程的位移为250m答案：CD解析：根据公式x＝v0t＋at2和位移与时间的关系式x＝(10t－0.1t2)m可得刹车初速度和加速度为v0＝10m/s，a＝－0.2m/s2，故A错误，C正确；由公式v＝v0＋at可得：刹车时间t0＝＝50s，故B错误；刹车位移为x0＝t0＝250m，故D正确。5．(2015～2016学年高一上学期期中)下列所给的图象中能反映作直线运动物体能回到初始位置的是(  )答案：ACD解析： 由A图可知，物体开始和结束时的纵坐标为0，说明物体又回到了初始位置；A正确；由B图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置；B错误；由C图知，物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内位移沿负方向，大小为2m，故2s末物体回到初始位置，C正确；由D图知，物体做匀变速直线运动，2s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，D正确。二、非选择题6.一个滑雪的人，从85m长的山坡上匀变速直线滑下(如图所示)，初速度是1.8m/s，末速度是5.0m/s，他通过这段山坡需要多长时间？答案：25s解析：根据s＝t得t＝＝s＝25s7．(安徽2015～2016学年高一上学期检测)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。答案：(1)如图所示。 (2)900m解析：本题考查了运动学图象问题。(1)设t＝10s,40s,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/s①由图知10～40s内汽车匀速行驶，因此v2＝20m/s②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)＝0③ 根据①②③式，可画出汽车在0～60s内的v－t图线。(2)由速度图线可知，在这60s内汽车行驶的路程为x＝×20m＝900m能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(2015～2016学年高一上学期检测)一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开出，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动。从启运到停止一共经历t＝10s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为(  )A．1.5m/sB．3m/sC．4m/sD．无法确定答案：B解析：做出汽车运动的v－t图象如图所示，则×10vm＝15，vm＝3m/s2．一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观测，第一节车厢通过他历时2s，整列车厢通过他历时6s，则这列火车的车厢有(  )A．3节B．6节C．9节D．12节答案：C解析：设一节车厢长为L，则L＝atnL＝at，将t1＝2s，t2＝6s代入上面两式解得n＝93．(西藏日喀则一中2015～2016学年高一上学期期中)汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5m/s2，那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为(  )A．11B．31C．34D．43 答案：C解析：汽车停止所用时间t2＝＝4s所以刹车后2s内与6s内汽车通过的位移之比为＝＝4．(福建厦门六中2015～2016学年高一上学期期中)如图所示的位移(s)－时间(t)图象和速度(v)－时间(t)图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是(  )A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动B．0～t1时间内，甲车通过的路程等于乙车通过的路程C．0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等答案：BC解析：位移时间图中，斜率代表速度，由图可知甲的速度不变，所以做匀速直线运动；乙的斜率逐渐减小，所以做速度逐渐减小的直线运动，并非曲线运动，故A错误；在t1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，故B正确；由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远，故C正确；0～t2时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙的平均速度小于丁车的平均速度，故D错误。5．(2015～2016学年高一上学期期中)一个物体做匀加速直线运动，它在第5s内的位移为9m，则下列说法正确的是(  )A．物体在第4.5秒末的速度一定是9m/sB．物体的加速度一定是2m/s2C．物体在前9s内的位移一定是81mD．物体在第9s内的位移一定是17m答案：AC解析：匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于该段平均速度，则第5s内的平均速度等于第4.5s末的速度，由于第5s内的位移为9m，则4.5s时刻的瞬时速度为v＝9m /s，故A正确；由于不知道初速度，所以无法求加速度，故B错误；由匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于该段平均速度可知，物体前9s的平均速度等于第4.5s末的速度，所以前9s的位移s＝vt＝9×9＝81m，故C正确；由于不知道加速度，所以无法求物体在第9s内的位移，故D错误，故选AC。二、非选择题6．一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动，公路边每隔15m有一棵树，如图所示，汽车通过AB两相邻的树用了3s，通过BC两相邻的树用了2s，求汽车运动的加速度和通过树B时的速度为多少？答案：1m/s2 6.5m/s解析：汽车经过树A时的速度为vA，加速度为a。对AB段运动，由x＝v0t＋at2有：15＝vA×3＋a×32同理，对AC段运动，有30＝vA×5＋a×52两式联立解得：vA＝3.5m/s，a＝1m/s2再由vt＝v0＋at得：vB＝3.5m/s＋1×3m/s＝6.5m/s7．如图所示，某人在距离墙壁10m处起跑，向着墙壁冲去，贴上墙之后立即返回出发点。设起跑的加速度为4m/s2，运动过程中的最大速度为4m/s，达到最大速度后先匀速运动一段时间再减速运动。快到达墙壁时需减速到零，不能与墙壁相撞。减速的加速度为8m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲到出发点。求该人总的往返时间为多少？答案：6.25s解析：加速阶段：t1＝＝1sx1＝vmaxt1＝2m减速阶段：t3＝＝0.5sx3＝vmaxt3＝1m 匀速阶段：t2＝＝1.75s由折返线向起点(终点)线运动的过程中加速阶段：t4＝＝1sx4＝vmaxt4＝2m匀速阶段：t5＝＝2s该人总的往返时间为t＝t1＋t2＋t3＋t4＋t5＝6.25s。