高一物理人教版必修一鞏固練：第二章 第四節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 Word版含答案

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1、 第四節(jié)　勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 課時(shí)作業(yè)1 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P25(建議用時(shí)：30分鐘) 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．(v2－v＝2ax)關(guān)于公式x＝，下列說法正確的是(　　) A．此公式只適用于勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．此公式適用于勻減速直線運(yùn)動(dòng) C．此公式只適用于位移為正的情況 D．此公式不可能出現(xiàn)a、x同時(shí)為負(fù)值的情況 答案　B 解析　公式x＝適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，既適用于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，也適用于勻減速直線運(yùn)動(dòng)，既適用于位移為正的情況，也適用于位移為負(fù)的情況，B正確，A、C錯(cuò)誤。當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且規(guī)定初速度的反方向?yàn)檎较驎r(shí)，a

2、、x就會(huì)同時(shí)為負(fù)值，D錯(cuò)誤。 2．(v2－v＝2ax)在一次交通事故中，交通警察測(cè)量出肇事車輛的剎車痕跡是30 m，該車輛的剎車加速度是15 m/s2，該路段限速為60 km/h，則該車(　　) A．超速 B．不超速 C．是否超速無法判斷 D．行駛速度剛好是60 km/h 答案　A 解析　該車輛的末速度為零，由v2－v＝2ax，可計(jì)算出初速度v0＝＝ m/s＝30 m/s＝108 km/h，該車嚴(yán)重超速，A正確。 3．(v2－v＝2ax)汽車進(jìn)行剎車實(shí)驗(yàn)，若速率從8 m/s勻減速至零要用時(shí)1 s，按規(guī)定，速率為8 m/s的汽車剎車后拖行路程不得超過5.9 m，那么上述剎車實(shí)驗(yàn)的

3、拖行路程是否符合規(guī)定(　　) A．拖行路程為8 m，符合規(guī)定 B．拖行路程為8 m，不符合規(guī)定 C．拖行路程為4 m，符合規(guī)定 D．拖行路程為4 m，不符合規(guī)定 答案　C 解析　由題意可知，該實(shí)驗(yàn)的汽車的加速度a＝＝ m/s2＝－8 m/s2，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可得位移s＝＝ m＝4 m，C正確。 4．(v2－v＝2ax)美國“華盛頓號(hào)”航空母艦上有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F－18大黃蜂”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí)產(chǎn)生的加速度為4.5 m/s2，起飛速度為50 m/s。若該飛機(jī)滑行100 m時(shí)起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有的初速度為(　　) A．30 m/s B．40 m/s

4、 C．20 m/s D．10 m/s 答案　B 解析　飛機(jī)在跑道上運(yùn)動(dòng)，由v2－v＝2ax，得v＝v2－2ax，所以v0＝40 m/s。故正確答案為B。 5．(平均速度相等)(多選)甲與乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)，甲做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)。開始計(jì)時(shí)時(shí)甲、乙位于同一位置，則當(dāng)它們?cè)俅挝挥谕晃恢脮r(shí)，下列判斷正確的是(　　) A．兩質(zhì)點(diǎn)速度相等 B．甲與乙在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度相等 C．乙的瞬時(shí)速度是甲的2倍 D．甲與乙的位移相同 答案　BD 解析　由題意可知，二者位移相同，所用的時(shí)間也相同，則平均速度相同，再由＝＝v乙，所以甲的瞬時(shí)速度是乙的2倍，故選

5、B、D。 6．(推論)(多選)一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的速度分別為v1和v2，則下列結(jié)論中正確的有(　　) A．物體經(jīng)過AB位移中點(diǎn)的速度大小為 B．物體經(jīng)過AB位移中點(diǎn)的速度大小為 C．物體通過AB這段位移的平均速度為 D．物體通過AB這段位移所用時(shí)間的中間時(shí)刻的速度為 答案　BCD 解析　設(shè)經(jīng)過位移中點(diǎn)時(shí)的速度為v中，則對(duì)前半段的位移有2a·＝v－v，對(duì)后半段的位移有2a·＝v－v，由這兩式得v＝，A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)而言，總有＝v＝，C、D正確。 7．(平均速度)(多選)汽車從靜止開始先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到8 m/s立即勻減速運(yùn)動(dòng)直

6、至停止，共經(jīng)歷時(shí)間10 s，由此可以求出(　　) A．汽車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 B．汽車的平均速度 C．汽車減速運(yùn)動(dòng)的距離 D．汽車運(yùn)動(dòng)的總距離為40 m 答案　BD 解析　加速階段的平均速度等于末速度8 m/s的一半，減速階段的平均速度與之相等，則整個(gè)過程的平均速度為4 m/s，故B正確。汽車的總位移等于平均速度與時(shí)間的乘積，即x＝t＝4×10 m＝40 m，故D正確。不能確定加速階段和減速階段的時(shí)間分配，所以其時(shí)間和位移均不能確定具體是怎么分配的，故A、C錯(cuò)誤。 8．(綜合)汽車剎車后開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)的位移分別為3 m和2 m，那么從2 s末開始，汽車還能繼

7、續(xù)向前滑行的最大距離是(　　) A．1.5 m B．1.25 m C．1.125 m D．1 m 答案　C 解析　由平均速度可求0.5 s、1.5 s時(shí)的速度分別為3 m/s和2 m/s，得a＝－1 m/s2。由v＝v0＋at得v0＝3.5 m/s，共運(yùn)動(dòng)3.5 s,2 s末后汽車還能運(yùn)動(dòng)1.5 s，把汽車看成逆向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由x＝at2得x＝1.125 m。 9．(v2－v＝2ax)(多選)酒后駕駛會(huì)導(dǎo)致許多安全隱患，是因?yàn)轳{駛員的反應(yīng)時(shí)間變長，反應(yīng)時(shí)間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)的時(shí)間。表中“思考距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)的時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離，“制動(dòng)距離”是

8、指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設(shè)汽車制動(dòng)時(shí)的加速度大小都相同)。 速度/(m·s－1) 思考距離/m 制動(dòng)距離/m 正常 酒后 正常 酒后 15,7.5,15.0,22.5,30.0 20,10.0,20.0,36.7,46.7 25,12.5,25.0,54.2,66.7 分析上表可知，下列說法正確的是(　　) A．駕駛員正常情況下反應(yīng)時(shí)間為0.5 s B．駕駛員酒后反應(yīng)時(shí)間比正常情況下多0.5 s C．駕駛員采取制動(dòng)措施后汽車的加速度大小為3.75 m/s2 D．若汽車以25 m/s的速度行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)前方60 m處有險(xiǎn)情

9、，酒后駕駛不能安全停車 答案　ABD 解析　駕駛員正常反應(yīng)時(shí)間t1＝＝ s＝0.5 s，A正確；酒后駕駛員的反應(yīng)時(shí)間t2＝＝ s＝1.0 s，故此時(shí)反應(yīng)時(shí)間比正常情況下多0.5 s，B正確；制動(dòng)后汽車的加速度a＝＝ m/s2＝－7.5 m/s2，C錯(cuò)誤；汽車以25 m/s的速度行駛時(shí)的制動(dòng)距離66.7 m>60 m，故若前方60 m處有險(xiǎn)情，酒后駕駛不能安全停車，D正確。 二、非選擇題(按照題目要求作答，計(jì)算題須寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的題注明單位) 10．(推論)某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測(cè)量一小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度。實(shí)驗(yàn)過程如下

10、：在斜面上鋪上白紙，用圖釘固定；把滴水計(jì)時(shí)器固定在小車的末端，在小車上固定一平衡物；調(diào)節(jié)滴水計(jì)時(shí)器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水計(jì)時(shí)器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn))；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端；把調(diào)好的滴水計(jì)時(shí)器盛滿水，使水滴能滴入淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時(shí)放開小車，于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運(yùn)動(dòng)規(guī)律的點(diǎn)跡；小車到達(dá)斜面底端時(shí)立即將小車移開。圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點(diǎn)之間的距離是s01＝1.40 cm，s12＝2.15 cm，s23＝2.91 cm，s34＝3.65 cm，s45＝4.41 cm，s56＝5.15 cm。試問： (1)滴水計(jì)時(shí)器的原理與課本

11、上介紹的________原理類似。 (2)由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的瞬時(shí)速度v4＝________ m/s，小車的加速度a＝________ m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器　(2)0.20　0.19 解析　(1)由題意知滴水計(jì)時(shí)器的原理與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理類似。 (2)可把小車的運(yùn)動(dòng)看做是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則 v4＝＝＝ m/s ≈0.20 m/s； 求加速度利用逐差法： a＝， 解得a≈0.19 m/s2。 11．(綜合)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為v0＝2 m/s，加速度為a＝0.1 m/s2，求： (1)前4秒內(nèi)的平均速度及位

12、移； (2)第4秒內(nèi)通過的位移。 答案　(1)2.2 m/s　8.8 m　(2)2.35 m 解析　(1)第4秒末的速度： v4＝v0＋at＝2 m/s＋0.1×4 m/s＝2.4 m/s， 前4秒內(nèi)的平均速度： ＝＝ m/s＝2.2 m/s。 位移x4＝t＝2.2×4 m＝8.8 m。 (2)第3秒末的速度： v3＝v0＋at′＝2 m/s＋0.1×3 m/s＝2.3 m/s， 第4秒內(nèi)通過的位移 x4′＝t″＝×1 m＝2.35 m。 12．(綜合)一輛汽車從O點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知途中先后經(jīng)過相距27 m的A、B兩點(diǎn)所用時(shí)間為2 s，汽車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速

13、度為15 m/s。求： (1)汽車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小和加速度大??； (2)汽車從出發(fā)點(diǎn)O到A點(diǎn)經(jīng)過的距離； (3)汽車經(jīng)過B點(diǎn)后再經(jīng)過2 s到達(dá)C點(diǎn)，則BC間距離為多少？ 答案　(1)12 m/s　1.5 m/s2　(2)48 m　(3)33 m 解析　(1)設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，過A點(diǎn)時(shí)速度為vA， 則AB段平均速度為AB＝ 故由xAB＝t＝ABt＝t，解得vA＝12 m/s。 對(duì)AB段：a＝＝1.5 m/s2。 (2)對(duì)OA段(v0＝0)：由v2－v＝2ax 得xOA＝＝48 m。 (3)汽車經(jīng)過BC段的時(shí)間等于經(jīng)過AB段的時(shí)間， 根據(jù)公式x2－x1＝aT2

14、對(duì)于AC段有：xBC－xAB＝aT2， 得xBC＝xAB＋aT2＝27 m＋1.5×22 m＝33 m。 課時(shí)作業(yè)2 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P27(建議用時(shí)：30分鐘) 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．(v、v)(多選)物體沿一直線運(yùn)動(dòng)，在t時(shí)間內(nèi)通過的位移為x，它在中間時(shí)刻處的速度為v1，在中間位置時(shí)的速度為v2，則下列關(guān)于v1和v2的關(guān)系準(zhǔn)確的是(　　) A．當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1>v2 B．當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1>v2 C．當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1

15、直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，中間時(shí)刻的速度v1＝，中間位置的速度v2＝，物體無論是做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)，均有v1

16、以20 m/s的速度沿平直路面行駛，當(dāng)汽車以5 m/s2的加速度剎車時(shí)，其剎車距離為(　　) A．40 m B．20 m C．100 m D．4 m 答案　A 解析　已知v0＝20 m/s，a＝－5 m/s2，v＝0，由v2－v＝2ax得剎車距離x＝＝ m＝40 m。A正確。 4．(綜合)(多選)一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，即此時(shí)t＝0，已知在此之后1 s內(nèi)的位移為1 m，由此可求出(　　) A．物體運(yùn)動(dòng)的加速度 B．這1 s內(nèi)物體的瞬時(shí)速度 C．這1 s內(nèi)的平均速度 D．物體在t＝0.5 s時(shí)的瞬時(shí)速度 答案　CD 解析　瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)的是“點(diǎn)”，而不是

17、“段”，故B錯(cuò)誤；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度的推論可知：該段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于本段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即1 m/s，C、D正確；由于該段時(shí)間的初時(shí)刻的速度未知，故加速度不能求，A錯(cuò)誤。 5．(v2－v＝2ax)一物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下滑，經(jīng)過斜面中點(diǎn)時(shí)速度為2 m/s，則物體到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為(　　) A．3 m/s B．4 m/s C．6 m/s D．2 m/s 答案　D 解析　由公式v2－v＝2ax，得22＝2a·，v－22＝2a·，故vt＝2 m/s，D正確。 6．(v2－v＝2ax)汽車正在以12 m/s的速度在平直的公路上前進(jìn)，在它的正前方15

18、 m處有一障礙物，汽車立即剎車做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為6 m/s2，剎車后3 s末汽車和障礙物之間的距離為(　　) A．3 m B．6 m C．12 m D．9 m 答案　A 解析　汽車從剎車到靜止用時(shí)t＝＝2 s，剎車后3 s末汽車已靜止，此過程汽車前進(jìn)的距離x＝＝ m＝12 m，故剎車后3 s末汽車和障礙物之間的距離為15 m－12 m＝3 m，A正確。 7．(v2－v＝2ax)A、B、C三點(diǎn)在同一條直線上，一物體從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過B點(diǎn)的速度是v，到C點(diǎn)的速度是3v，則xAB∶xBC等于(　　) A．1∶8 B．1∶6 C．1∶5 D．1∶3

19、答案　A 解析　由公式v2－v＝2ax，得v2＝2axAB，(3v)2＝2a(xAB＋xBC)，聯(lián)立兩式可得xAB∶xBC＝1∶8。 8．(v2－v＝2ax)杭新景高速公路限速120 km/h，一般也要求速度不小于80 km/h。冬天大霧天氣的時(shí)候高速公路經(jīng)常封道，否則會(huì)造成非常嚴(yán)重的車禍。如果某人大霧天開車在高速公路上行駛，設(shè)能見度(觀察者與能看見的最遠(yuǎn)目標(biāo)間的距離)為30 m，該人的反應(yīng)時(shí)間為0.5 s，汽車剎車時(shí)能產(chǎn)生的最大加速度的大小為5 m/s2，為安全行駛，汽車行駛的最大速度是(　　) A．10 m/s B．15 m/s C．10 m/s D．20 m/s 答案　B

20、 解析　在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車的位移：x1＝vt，減速的位移：x2＝，由題意知：vt＋＝30，解得：v＝15 m/s，所以B正確；A、C、D錯(cuò)誤。 9．(v2－v＝2ax)列車長為l，鐵路橋長為2l，列車勻加速行駛過橋，車頭過橋頭的速度為v1，車頭過橋尾時(shí)的速度為v2，則車尾過橋尾時(shí)的速度為(　　) A．3v2－v1 B．3v2＋v1 C. D. 答案　C 解析　v－v＝2a·2l，而v－v＝2a·3l，v3＝，C正確。 10．(綜合)(多選)歷史上有些科學(xué)家曾把在相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運(yùn)動(dòng)稱為“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”(現(xiàn)稱“另類勻變速直線運(yùn)動(dòng)”)，“另類加速度”定義為A＝，其

21、中v0和vt分別表示某段位移s內(nèi)的初速度和末速度，A>0表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，A<0表示物體做減速運(yùn)動(dòng)。而現(xiàn)在物理學(xué)中加速度的定義式為a＝，下列說法正確的是(　　) A．若A不變，則a也不變 B．若A>0且保持不變，則a逐漸變大 C．若A不變，則物體在中間位置處的速度為 D．若A不變，則物體在中間位置處的速度為 答案　BC 解析　題干中兩式聯(lián)立得，As＝at，若相等位移內(nèi)A不變，則at的乘積不變，故A錯(cuò)誤；若A>0且保持不變，則vt>v0，故后面完成相等的位移所用時(shí)間t變小，由at乘積不變可知，a逐漸變大，B正確；若A不變，設(shè)物體在中間位置處的速度為v，則A＝＝，解得v＝，故C正

22、確，D錯(cuò)誤。 二、非選擇題(按照題目要求作答，計(jì)算題須寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的題注明單位) 11．(綜合)某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率是50 Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖所示。他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在該點(diǎn)下標(biāo)明A，第6個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B，第11個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C，第16個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D，第21個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，測(cè)得AC長為14.56 cm，CD長為11.15 cm，DE長為13.73 cm。由以上數(shù)據(jù)可以算出：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為 ________m/s，小車運(yùn)動(dòng)

23、的加速度大小為________m/s2，AB間的距離應(yīng)為________cm。 答案　0.986　2.58　5.99 解析　由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率知，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1 s。 C點(diǎn)的瞬時(shí)速度vC等于AE段的平均速度AE，即 vC＝AE＝＝ cm/s ＝98.6 cm/s＝0.986 m/s Δx＝xDE－xCD＝2.58 cm＝2.58×10－2 m 由Δx＝aT2得小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小 a＝＝2.58 m/s2 由題意知xBC＋xAB＝14.56 cm xBC－xAB＝Δx＝2.58 cm，解得xAB＝5.99 cm。 12．(綜合)一隧道限速36 km

24、/h。一列火車長100 m，以72 km/h的速度行駛，駛至距隧道50 m 處開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，以不高于限速的速度勻速通過隧道。若隧道長200 m。求： (1)火車做勻減速運(yùn)動(dòng)的最小加速度的大??； (2)火車全部通過隧道的最短時(shí)間。 答案　(1)3 m/s2　(2)30 s 解析　(1)72 km/h＝20 m/s,36 km/h＝10 m/s 當(dāng)火車頭到達(dá)隧道口時(shí)速度為36 km/h，加速度最小，設(shè)其大小為a 由v2－v＝2(－a)x 得a＝＝ m/s2＝3 m/s2。 (2)火車以36 km/h的速度通過隧道，所需時(shí)間最短 火車通過隧道的位移為100 m＋200 m＝300 m 由x＝vt得t＝＝ s＝30 s。