高中物理-2.3-匀变速直线运动的位移与时间的关系练习-新人教版必修1 下载本文

匀变速直线运动的位移与时间的关系

(10分钟,10分)

1.一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是( ) A.物体的末速度一定与时间成正比 B.物体的位移一定与时间的平方成正比

C.物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比

D.若物体做匀加速直线运动,则速度和位移都随时间增大;若物体做匀减速直线运动,则速度和位移都随时间减小 【答案】C

12

【解析】由速度公式v=v0+at和位移公式x=v0t+at可知,选项AB错误;由加速度的

2Δv定义式a=可知,选项C正确;当物体做匀减速直线运动时,速度随时间减小直至为零,

Δt位移随时间增大直至不变,选项D错误.

2.做匀变速直线运动的物体,它的加速度为a,在时间t内的位移为x,末速度为v,则此物体运动规律的表达式为( ) 1212

A.x=vt+at B.x=vt-at

221212

C.x=-vt+at D.x=-vt-at

22【答案】B

12

【解析】采用逆向思维,则v相当于v0,加速度a相当于反向,再对应公式x=v0t+at,

212

易得x=vt-at.

2

3.由静止开始做匀加速直线运动的火车,在第10 s末的速度为2 m/s,下列叙述中正确的是( )

A.前10 s内通过的位移大小为10 m B.每秒速度变化0.2 m/s

C.前10 s内的平均速度大小为1 m/s D.第10 s内通过的位移大小为2 m 【答案】ABC

12122

【解析】由v=at知a=0.2 m/s,故前10 s内通过的位移大小为x=at=×0.2×10 m

2212-x10

=10 m,AB正确;前10 s内的平均速度大小为v== m/s=1 m/s,C正确;x10=att10212

-a(t-1)=1.9 m,D错误. 2

4.一辆汽车以10 m/s的速度做匀速直线运动,由于正前方有危险,司机紧急刹车,加速度

2

的大小为2 m/s,求:

(1)汽车经3 s后的速度大小是多少? (2)汽车刹车后前进9 m所用的时间?

【答案】(1)4 m/s (2)1 s

【解析】汽车刹车后停止的时间设为t0,则

t0=

0-v0-10

= s=5 s. a-2

(1)3 s<5 s,故3 s末车速

v3=v0+at2=(10-2×3)m/s=4 m/s.

12

(2)刹车后前进9 m所用时间设为t,由匀变速直线运动规律有:x=v0t+at,

212

即9=10t-×2t.

2

解得t1=1 s,t2=9 s(舍去).

(20分钟,30分)

知识点一 从v-t图象探究匀变速直线运动的位移

1.某质点做直线运动的速度v和时间t的关系如图所示,那么该质点在3 s内通过的位移是( )

A.4.5 m B.3 m C.1 m D.0.5 m 【答案】A

1+2??×1? m【解析】图线与坐标轴围成图形的“面积”,即位移的大小,x=?1×1+2×1+2??=4.5 m,A正确.

2.物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如图所示,则这两物体的运动情况是( )

A.甲在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m B.甲在整个t=6 s时间内来回运动,它通过的总位移为零 C.乙在整个t=6 s时间内来回运动,它通过的总位移为零

D.乙在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m 【答案】AC

3.质点做直线运动的v-t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s内平均速度的大小和方向分别为( ) A.0.25 m/s,向右 B.0.25 m/s,向左 C.1 m/s,向右 D.1 m/s,向左 【答案】B

2

【解析】由v-t图象得前8 s的位移x=-2 m,前8 s内的平均速度是v=- m/s=-0.25

8m/s,方向向左,B正确.

4.下列所给的图象中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是( )

【答案】ACD

【解析】由图A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;由图B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;由图C知,物体第1 s内的位移沿正方向,大小为2 m,第2 s内的位移沿负方向,大小为2 m,故2 s末物体回到初始位置,C正确;由图D知,物体做匀变速直线运动,2 s末时物体的总位移为零,故物体回到初始位置,D正确.

知识点二 匀变速直线运动的位移公式

5.一质点做匀变速直线运动,第3 s内的位移为12 m,第5 s内的位移为20 m,则该质点运动过程中( ) A.初速度大小为零

2

B.加速度大小为4 m/s

C.第4 s内的平均速度为8 m/s D.5 s内的位移为50 m 【答案】B