2020年高中物理 第2章 勻變速直線運動的研究 習(xí)題課 勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用練習(xí) 新人教版必修1

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1、　習(xí)題課　勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用 課時分層訓(xùn)練 「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」 1．(多選)一物體做勻變速直線運動，下列說法中正確的是(　　) A．物體的末速度一定與時間成正比 B．物體的位移一定與時間的平方成正比 C．物體的速度的變化與對應(yīng)時間成正比 D．若為勻加速運動，速度和位移都隨時間增加 解析：選CD　由速度公式vt＝v0＋at及vt－v0＝at可知速度的變化與時間成正比，A錯誤，C正確；由x＝v0t＋at2可知，只有當(dāng)v0＝0時，x與t2成正比，B錯誤；勻加速直線運動速度和位移都隨時間而增加，D正確． 2．(多選)(2018·陜西渭南尚德中學(xué)高一月考)某物體沿直線運動，其v-t圖

2、象如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．2 ～5 s內(nèi)物體靜止 B．0～2 s內(nèi)物體加速度為5 m/s2 C．第1 s內(nèi)和第6 s內(nèi)的加速度方向相反 D．第6 s末物體回到原出發(fā)點 解析：選BC　圖象是速度與時間的圖象，2～5 s內(nèi)圖象是水平的直線說明物體是在做勻速直線運動，所以A錯誤；斜率表示加速度，所以加速度為5 m/s2，所以B正確；斜率表示加速度，傾斜直線斜率的正負(fù)表示加速度的方向，第1 s內(nèi)和第6 s內(nèi)傾斜直線斜率的正負(fù)不同，說明加速度的方向相反，所以C正確；第6 s末圖象組成的面積最大，說明位移最大，不是回到原出發(fā)點，所以D錯誤． 3．火車的速度為8 m/s，關(guān)閉發(fā)

3、動機(jī)后做勻減速直線運動，前進(jìn)70 m時速度減為6 m/s.若再經(jīng)過40 s，火車又前進(jìn)的距離為(　　) A．80 m　　　　　　　　 B．90 m C．120 m D．160 m 解析：選B　設(shè)火車的加速度為a，根據(jù)v2－v＝2ax，解得a＝＝ m/s2＝－0.2 m/s2，從6 m/s到停止所需要的時間為t＝＝ s＝30 s，故再經(jīng)過40 s火車前進(jìn)的距離實際為火車再經(jīng)過30 s前進(jìn)的距離，即x′＝ t＝×30 m＝90 m，選項B正確． 4．如圖所示，木塊A、B并排且固定在水平桌面上，A的長度是L，B的長度是2L.一顆子彈沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B.子彈可視為質(zhì)

4、點，其運動視為勻變速直線運動．則子彈穿出A時的速度為(　　) A． B． C． D．v1 解析：選C　設(shè)子彈的加速度為a，則v－v＝2a·3L?、? v－v＝2a·L　② 由①②兩式得子彈穿出A時的速度vA＝ ，C正確． 5．(多選)一質(zhì)點做勻加速直線運動，第3 s內(nèi)的位移是2 m，第4 s內(nèi)的位移是2.5 m，那么以下說法正確的是(　　) A．第2 s內(nèi)的位移是2.5 m B．質(zhì)點的加速度是0.125 m/s2 C．第3 s末的瞬時速度是2.25 m/s D．第4 s末的速度為2.75 m/s 解析：選CD　由Δx＝aT2，得a＝＝ m/s2＝0.5 m/s2

5、，x3－x2＝x4－x3，所以第2 s內(nèi)的位移x2＝1.5 m，A、B錯誤；第3 s末的速度等于第2～4 s內(nèi)的平均速度，所以v3＝＝2.25 m/s，C正確；v4＝v3＋at＝2.75 m/s，D正確． 6.如圖所示，A、B兩物體相距s＝7 m，物體A以vA＝4 m/s的速度向右勻速運動，而物體B此時的速度vB＝10 m/s，向右做勻減速運動，加速度大小為2 m/s2，那么物體A追上物體B所用的時間為(　　) A．7 s B．8 s C．9 s D．10 s 解析：選B　B物體能運動的時間tB＝＝ s＝5 s．此時B的位移xB＝＝ m＝25 m．在5 s內(nèi)A物體的位移xA＝vAt

6、B＝4×5 m＝20 m＜xB，所以在B停止運動之前A不能追上B.所以A追上B時，vAt＝xB＋s，t＝＝ s＝8 s．故B正確． 7．甲車以3 m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運動，乙車落后2 s在同一地點由靜止出發(fā)，以4 m/s2的加速度做勻加速直線運動，兩車速度方向一致．在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是(　　) A．18 m B．24 m C．22 m D．28 m 解析：選B　乙車從靜止開始做勻加速直線運動，落后甲2 s，則開始階段甲車在前，當(dāng)乙車速度小于甲車的速度時，兩車距離增大；當(dāng)乙車速度大于甲車的速度時，兩車距離減小，則當(dāng)兩車速度相等時距離最大．即a甲(t

7、乙＋2)＝a乙t乙，解得t乙＝6 s；兩車距離的最大值為Δx＝x甲－x乙＝a甲(t乙＋2)2－a乙t＝24 m，故選B. 8．(2018·河南洛陽高一質(zhì)檢)如圖所示為甲、乙、丙三個質(zhì)點的位置x與時間t的關(guān)系圖象，則在0～t2時間內(nèi)(　　) A．甲先做勻加速再做勻減速運動 B．在t2時刻丙的速率大于乙的速率 C．甲的平均速度最大 D．丙的路程大于乙的路程 解析：選B　x-t圖線的斜率表示速度，則甲先向正方向勻速運動，后向負(fù)方向勻速運動，故A錯誤；在t2時刻丙的圖線的切線的斜率大于乙，則丙的速率大于乙的速率，故B正確；三個質(zhì)點在相同時間內(nèi)的位移相同，則平均速度相同，故C錯誤；丙的速

8、度方向沒變，速度大小逐漸變大，乙的速度一直不變，則乙、丙的路程相同，故D錯誤． 「能力提升練」 9．某輛汽車剎車時能產(chǎn)生的最大加速度為10 m/s2，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險時，0.7 s后才能做出反應(yīng)，開始制動，這個時間稱為反應(yīng)時間．若汽車以20 m/s的速度行駛時，汽車之間的距離至少應(yīng)為(　　) A．34 m B．14 m C．20 m D．27 m 解析：選A　汽車的反應(yīng)距離x1＝v0t1為確保安全，反應(yīng)時間t1取0.7 s，x1＝20×0.7 m＝14 m，剎車后汽車做勻減速直線運動，滑行位移為x2，則v－v＝2ax2，代入數(shù)據(jù)解得x2＝20 m．汽車之間的安全距離至少為x＝x

9、1＋x2＝34 m. 10．(多選)下列所給的圖象分別是做直線運動的物體位移、速度和加速度隨時間的變化圖象，其中C圖中物體在t＝0時的速度為0，能反映物體在2 s末回到初始位置的是(　　) 解析：選AB　 A圖表示位移隨時間變化規(guī)律圖象，在2 s末物體的縱坐標(biāo)為零，與初始坐標(biāo)相同，故A圖中物體在第2 s末回到了初始位置，A正確；B圖表示速度隨時間變化圖象，其圖象與坐標(biāo)圍成的面積表示位移，在坐標(biāo)軸上方表示正位移，在坐標(biāo)軸下方表示負(fù)位移，所以2 s末合位移為零，故回到了原點，B正確；C圖物體先做勻變速直線運動，后沿原方向做加速度大小相等、方向相反的勻變速直線運動，則t＝2 s內(nèi)位移不為零，

10、物體沒有回到初始位置，C錯誤；由D圖可知，物體一直沿正方向運動，位移增大，則知物體沒有回到初始位置，D錯誤． 11.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運動，t＝0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標(biāo)．在描述兩車運動的v-t圖象中(如圖所示)，直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0～20 s的運動情況．關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系，下列說法中正確的是(　　) A．在0～10 s內(nèi)兩車逐漸靠近 B．在10～20 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離 C．在5～15 s內(nèi)兩車的位移相等 D．在t＝10 s時兩車在公路上相遇 解析：選C　由題圖知乙做勻減速直線運動，初速度v乙＝10 m/s，加速度大小a乙＝0.5

11、m/s2.甲做勻速直線運動，速度v甲＝5 m/s.當(dāng)t＝10 s時v甲＝v乙，甲、乙兩車距離最大，所以0～10 s內(nèi)兩車之間的距離越來越大.10～20 s內(nèi)兩車之間的距離越來越小，t＝20 s時，兩車距離為0，再次相遇，故選項A、B、D錯誤；在5～15 s內(nèi)，兩圖線與時間軸圍成的面積相等，因而兩車位移相等，故選項C正確． 12．(多選)在平直公路上，自行車與同方向行駛的一輛汽車在t＝0時同時經(jīng)過某一個路標(biāo)，它們位移x(m)隨時間t(s)的變化規(guī)律為：汽車為x＝10t－t2(m)，自行車為x＝6t(m)，則下列說法正確的是(　　) A．汽車做減速直線運動，自行車做勻速直線運動 B．不能確定

12、汽車和自行車各做什么運動 C．開始經(jīng)過路標(biāo)后較短時間內(nèi)自行車在前，汽車在后 D．當(dāng)自行車追上汽車時，它們距路標(biāo)96 m 解析：選AD　根據(jù)兩者位移x隨時間t變化規(guī)律表達(dá)式可知，汽車做初速度為v0＝10 m/s，加速度大小為a＝0.5 m/s2的勻減速直線運動，自行車做速度為v＝6 m/s的勻速直線運動，故A正確，B錯誤；由于v0＞v，所以開始經(jīng)過路標(biāo)后較短時間內(nèi)汽車在前，自行車在后，故C錯誤；設(shè)汽車速度減少至零所用時間為t0，由題意得t0＝20 s，當(dāng)自行車追上汽車時，設(shè)經(jīng)過的時間為t，則有10t－t2＝6t，解得t＝16 s＜t0，符合情境，此時兩者的位移為x＝96 m，故D正確．

13、13．目前我國動車組在廣泛使用．假設(shè)動車軌道為直線，動車制動時的加速度為1 m/s2. (1)如果動車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方450 m處有故障車停車，要使動車不發(fā)生追尾，則動車運行速度不能超過多少？(不考慮反應(yīng)時間) (2)如果動車運行的速度為252 km/h，當(dāng)動車司機(jī)前方2 464 m 處有故障車停車，經(jīng)反應(yīng)后制動減速，為了確保列車不發(fā)生追尾，問動車司機(jī)反應(yīng)時間不得超過多少？ 解析：(1)動車減速的加速度a＝－1 m/s2，－v＝2ax， 解得v0＝30 m/s. (2)v＝252 km/h＝70 m/s，設(shè)反應(yīng)時間為t，反應(yīng)時間內(nèi)位移為x1，減速位移為x2 x′＝x1＋x2＝2 464

14、 m x1＝vt －v2＝2ax2 解得t＝0.2 s. 答案：(1)30 m/s　(2)0.2 s 14．一輛汽車從靜止開始做勻加速直線運動，已知途中先后經(jīng)過相距27 m的A、B兩點所用時間為2 s，汽車經(jīng)過B點時的速度為15 m/s.求： (1)汽車經(jīng)過A點時的速度大小和加速度大?。? (2)汽車從出發(fā)點到A點經(jīng)過的距離； (3)汽車經(jīng)過B點后再經(jīng)過2 s到達(dá)C點，則BC間距離為多少？ 解析：(1)設(shè)汽車運動方向為正方向，過A點時速度為vA， 則AB段平均速度為AB＝ 故xAB＝ABt＝t，解得vA＝12 m/s. 對AB段：a＝＝1.5 m/s2. (2)設(shè)出發(fā)點為O，對OA段(v0＝0)：由v2－v＝2ax， 得xOA＝＝48 m. (3)汽車經(jīng)過BC段的時間等于經(jīng)過AB段的時間， 由位移差公式有：xBC－xAB＝aT2， 得xBC＝xAB＋aT2＝27 m＋1.5×22 m＝33 m. 答案：(1)12 m/s　1.5 m/s2　(2)48 m　(3)33 m 6