高一物理 第二章 第3節(jié)《勻變速直線運動的位移與時間的關系》同步練習 新人教版必修1

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111 高中物理必修一第二章 第3節(jié) 勻變速直線運動的位移與時間的關系同步練習 (滿分60分　時間30分鐘) 一、選擇題(本題共8小題，每小題5分，共40分。每小題只有一個選項正確) 1．物體從靜止開始做勻加速直線運動，第3 s內(nèi)通過的位移是3 m，則以下說法錯誤的是(　　) A．第3 s內(nèi)的平均速度是3 m/s B．物體的加速度是1.2 m/s2 C．前3 s內(nèi)的位移是6 m D．3 s末的速度是3.6 m/s 解析：前2秒位移x1＝at，前3秒內(nèi)位移x2＝at，則第3秒內(nèi)位移x3＝x2－x1＝at－at，可得加速度a＝1.2 m/s2，則前3s內(nèi)的位移x2＝at＝5.4 m；3 s末的速度是v3＝1.23＝3.6 m/s，第3 s內(nèi)的平均速度是＝3 m/s，故A、B、D正確。 答案：C 2．飛機起飛的過程是由靜止開始在平直跑道上做勻加速直線運動的過程。飛機在跑道上加速到某速度值時離地升空飛行。已知飛機在跑道上加速前進的距離為1 600 m，所用時間為40 s，則飛機的加速度a和離地速度v分別為(　　) A．2 m/s2　80 m/s B．2 m/s2　40 m/s C．1 m/s2　40 m/s D．1 m/s2　80 m/s 解析：根據(jù)x＝at2得a＝＝ m/s2＝2 m/s2，飛機離地速度為v＝at＝240 m/s＝80 m/s。 答案：A 3．一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā)，沿平直公路開往乙地，汽車先做勻加速直線運動，接著做勻減速直線運動，開到乙地剛好停止，其速度圖像如圖1所示，那么0～t和t～3t兩段時間內(nèi)(　　) A．加速度大小之比為3∶1 圖1 B．位移大小之比為2∶1 C．平均速度大小之比為2∶1 D．平均速度大小之比為1∶1 解析：由a＝求得：a1∶a2＝2∶1，故A錯；由位移之比等于兩個三角形面積之比得：x1∶x2＝1∶2，故B錯；由＝得：1∶2＝1∶1，故C錯D對。 答案： D 4．某物體做直線運動，物體的速度－時間圖像如圖2所示。若初速度的大小為v0，末速度的大小為v1，則在時間t1內(nèi)物體的平均速度是(　　) A．等于(v0＋v1) 圖2 B．小于(v0＋v1) C．大于(v0＋v1) D．條件不足，無法比較 解析：若物體做初速度為v0、末速度為v1的勻變速直線運動時，在時間0～t1內(nèi)的位移為右圖中陰影部分的面積，即x＝(v0＋v1)t1，其平均速度為＝＝，但物體實際的v－t圖像中圖線與時間軸包圍的面積大于陰影部分的面積，所以平均速度應大于，故A、B、D均錯，C正確。 答案：C 5．以20 m/s速度行駛的汽車，制動后以5 m/s2的加速度做勻減速運動。則汽車在制動后的5 s內(nèi)的位移是(　　) A．45 m B．37.5 m C．50 m D．40 m 解析：汽車運動時間t＝＝4 s＜5 s，則x＝at2＝542 m＝40 m，故D對。 答案：D 6．由靜止開始做勻加速直線運動的火車，在第10 s末的速度為2 m/s，下列敘述中不正確的是(　　) A．前10 s內(nèi)通過的位移為10 m B．每秒速度變化0.2 m/s C．10 s內(nèi)平均速度為1 m/s D．第10 s內(nèi)通過2 m 解析：由v＝at,2＝10a，a＝0.2 m/s2，故前10 s內(nèi)的位移x＝at2＝0.2102 m＝10 m，A、B正確。10 s內(nèi)平均速度＝＝ m/s＝1 m/s，C正確。x10＝at2－a(t－1)2＝1.9 m，D錯誤。 答案：D 7．汽車由靜止開始做勻加速直線運動，速度達到v時立即做勻減速直線運動，最后停止，運動的全部時間為t，則汽車通過的全部位移為(　　) A.vt B.vt C.vt D.vt 解析：勻變速直線運動中一段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間初、末速度的平均值，由題意知，汽車在加速和減速兩過程的平均速度均為，故全程的位移x＝vt，B項正確。 答案：B 8．物體先做初速度為零的勻加速運動，加速度a1＝2 m/s2，加速一段時間t1，然后接著做勻減速直線運動，加速度大小為a2＝4 m/s2，直到速度減為零，已知整個運動過程所用時間t＝20 s，總位移為300 m，則運動的最大速度為(　　) A．15 m/s B．30 m/s C．7.5 m/s D．無法求解 解析：最大速度為vm，前段：＝(0＋vm)＝vm， 后段：＝(vm＋0)＝vm，所以整段平均速度為 ＝＝，解得vm＝30 m/s。 答案：B 二、非選擇題(本題共2小題，每小題10分，共20分，解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 9．一物體做勻變速直線運動，在連續(xù)相等的兩個時間間隔內(nèi)，通過的位移分別是24 m和64 m，每一個時間間隔為4 s，求物體的初速度和末速度及加速度。 解析：法一：基本公式法。 如圖所示，初位置A、末位置C，由位移公式得： x1＝vAT＋aT2 x2＝vA2T＋a(2T)2－(vAT＋aT2) vC＝vA＋a2T 將x1＝24 m，x2＝64 m，T＝4 s代入以上三式， 解得a＝2.5 m/s2，vA＝1 m/s，vC＝21 m/s。 法二：平均速度公式法 連續(xù)兩段時間間隔T內(nèi)的平均速度分別為： 1＝＝ m/s＝6 m/s， 2＝＝ m/s＝16 m/s。 且1＝，2＝， 由于B是A、C的中間時刻， 則vB＝＝＝ m/s＝11 m/s。 解得vA＝1 m/s，vC＝21 m/s。 其加速度為：a＝＝ m/s2＝2.5 m/s2。 法三：逐差法 由Δx＝aT2可得 a＝＝ m/s2＝2.5 m/s2① 又x1＝vAT＋aT2② vC＝vA＋a2T③ 由①②③解得：vA＝1 m/s，vC＝21 m/s。 答案：1 m/s　21 m/s　2.5 m/s2 10．從斜面上某一位置，每隔0.1 s釋放一個小球，在連續(xù)釋放幾個后，對在斜面上滑動的小球拍下照片，如圖3所示，測得xAB＝15 cm，xBC＝20 cm，求： (1)小球的加速度； 圖3 (2)拍攝時B球的速度； (3)在A球上方滾動的小球還有幾個？ 解析：(1)由Δx＝aT2，T＝0.1 s得，小球的加速度 a＝＝ m/s2＝5 m/s2。 (2)vB＝AC＝＝＝ m/s ＝1.75 m/s。 (3)設B的運動時間為tB， 則由vB＝atB得： tB＝＝ s＝0.35 s， 故A球已經(jīng)運動了0.25 s，所以A球上方正在滾動的小球還有2個。 答案：(1)5 m/s2　 (2)1.75 m/s　(3)2個 111