2022高一物理寒假作业同步练习题匀变速直线运动含解析.docx
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1、匀变速直线运动1. 匀速直线运动 (1)定义:在任意相等的时间内_的直线运动叫做匀速直线运动. (2)特点:a=0,v=恒量. (3)位移公式: . 2.匀变速直线运动 (1)定义:在任意相等的时间内_相等的直线运动叫匀变速直线运动. (2)特点:a=_量 (3)公式: 速度公式:_位移公式:_ 速度位移公式:_平均速度:_以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值. 3.重要结论 (1)匀变速直线运动的质点,在任意两个连续相等的时间T内的_是恒量,即 (2)匀变速直线运动的质点,在某段时间
2、内的中间时刻的瞬时速度,等于这段时间内的_,即:【答案】1.位移相等2.速度的变化、恒、3.位移差值、平均速度一、单选题(本大题共18小题)1.一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地。汽车先做匀加速运动,接着做匀减速运动,开到乙地刚好停止,其图象如图所示,那么在0t0和t03t0两段时间内A. 加速度大小比为1:1B. 位移大小比为1:3C. 平均速度大小比为2:1D. 中间时刻速度大小比为1:1【答案】D【解析】根据速度图象的斜率等于加速度求解加速度之比;速度图象与坐标轴所围“面积”等于位移大小,由几何知识求解位移大小之比;根据匀变速直线运动的平均速度公式v=v0+v2求解平均速度
3、之比。本题只要抓住速度图象的两个数学意义就能正解作答:斜率等于加速度,“面积”等于位移大小。【解答】A.根据速度图象的斜率等于加速度大小,则有在0t0和t03t0两段时间内加速度大小之比为:a1:a2=v0t0:v02t0=2:1,故A错误;B.根据“面积”等于位移大小,则有位移之比为x1:x2=12v0t0:12v02t0=1:2,故B错误;CD.根据匀变速直线运动的规律可知,各自中间时刻速度的大小等于平均速度,则匀变速运动的平均速度大小之比为v1:v2=0+v02:0+v02=1:1,故C错误,D正确。故选D。2.某物体做直线运动的x-t图像如图所示,下列说法中正确的是A. 物体在2s末回
4、到出发点B. 物体在2s末距出发点最远C. 物体在0-1s内做匀加速运动D. 物体在0-2s内运动方向不变【答案】A【解析】注意理解位移-时间图象上点和斜率的物理意义;位移的解法应当为末位置坐标减去初位置坐标。【解答】AB.根据图象可知,2s末物体回到出发点,位移为零,故A正确,B错误;CD.位移时间图象的斜率表示该时刻的速度,根据图象可知,前1s物体沿正方向做匀速直线运动,1s-3s沿负方向做匀速直线运动,故CD错误。故选A。3.如图所示为某质点做直线运动的vt图象,则下列说法正确的是()A. t=1.5s时质点的速度为零B. t=4s时质点的运动方向发生改变C. 0-4s内质点的平均速度为
5、6m/sD. 0-4s内质点的加速度为3m/s2【答案】D【解析】由图象的斜率等于加速度,求出加速度,再求质点的速度。根据v=v0+v2求质点的平均速度。本题主要根据速度的正负分析质点的运动方向,由“面积”求解质点的位移、斜率分析加速度的大小和方向。【解答】解:根据比例关系可知,t=43s时速度为零,而t=1.5s时速度为正,选项A错误;t=43s到t=6s时质点速度为正,方向一直不变,选项B错误;04s内质点的平均速度为v=8+-42=2m/s,选项C错误;04s内质点的加速度为a=vt=8-44=3m/s2,选项D正确。故答案选D。4.如图所示为某物体做直线运动的v-t图像,关于该物体在0
6、4s内的运动情况,下列说法正确的是()A. 物体始终向同一方向运动B. 物体的加速度大小不变,方向与初速度方向相同C. 物体在02s内做减速运动D. 物体在02s内做加速运动【答案】C根据速度的正负判断速度的方向。速度图象的斜率等于加速度。根据图线速度变化的变化分析物体做什么运动。本题考查v-t图象,要熟练掌握v-t图象中所蕴含的信息是解题关键。【解答】由题图可知,物体的初速度v0=-2m/s,02s内物体沿负方向做减速运动,24s内物体沿正方向做加速运动,由加速度的定义式a=vt可知,两段时间内物体的加速度大小相等,方向与初速度方向相反。故C正确。5.A,B,C三物体从同一地点同时出发做直线
7、运动,它们的位移时间图象如图所示。在020s内,它们的平均速度vA、vB、vC和平均速率vA、vB、vC的关系正确的是A. vA=vB=vCB. vAvBvCC. vAvBvCD. vA=vB=vC【答案】A【解析】位移-时间图象表示物体的位置随时间的变化,图象上的任意一点表示该时刻的位置,找到物体的初末位置即可解出物体的位移,根据平均速度等于总位移除以总时间解出平均速度。【解答】由于A、B、C三物体同时同地出发,即初位置相同,位置坐标均为零;从图中看出20s末三物体的位置坐标均为s0,所以3物体的位移相同:x=x0-0=x0,根据平均速度的定义可知物体的平均速度相同。由图可知,A做往返运动,
8、为B与C都做单向直线运动,所以B与C的路程相等,A的路程大于B与C的路程,B与C的路程相等,由平均速率的定义可知,B与C的平均速率相等,小于A的平均速率。故BCD错误,A正确。故选A。6.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=4t+2t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点()A. 第1s内的位移是4mB. 前2s内的平均速度是16m/sC. 任意相邻1s内的位移差都是2mD. 任意1s内的速度增量都是4m/s【答案】D【解析】将t=1s代入到x=4t+2t2中得到第1s内的位移;根据平均速度公式v=xt求解前2s内的平均速度;将x=4t+2t2与匀变速直线运动的位移公式对照得到初速
9、度v0和加速度a,由推论x=aT2,研究任意相邻1s内的位移差。速度增量v=at。本题考查对匀变速直线运动位移公式的掌握程度和应用能力,以及对加速度的理解能力,常见题型。【解答】A.将t=1s代入到x=4t+2t2中得到第1s内的位移x=6m,故A错误;B.前t=2s内的平均速度:v=xt=4t+2t2t=8m/s,故B错误;C.将x=4t+2t2与匀变速直线运动的位移公式x=v0t+12at2对照得到:初速度v0=4m/s,加速度a=4m/s2,则任意相邻1s内的位移差是x=aT2=412m=4m,故C错误;D.任意1s内的速度增量v=at=41m/s=4m/s,故D正确。故选D。7.汽车遇
10、紧急情况刹车,经1.5s停止,刹车距离为9m.若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后1s的位移是()A. 4.5mB. 4mC. 3mD. 2m【答案】B【解析】汽车刹车的过程做匀减速运动,末速度为零,等效于沿相反方向的初速度为零的匀加速运动,由位移公式,运用比例法求解汽车停止前最后1s的位移。本题运用逆向思维,将匀减速运动等效成沿相反方向的匀加速运动,比较简便。【解答】设刹车距离为x1,汽车停止前最后1s的位移为x2,刹车时间为t1,将汽车的运动看成沿相反方向的初速度为零的匀加速运动,则有x1=12at12,x2=12at22则x2x1=t22t12=121.52解得,x2=4m故选
11、B。8.中国首架空客A380大型客机在最大重量的状态下起飞需要滑跑距离约为3000m,着陆距离大约为2000m.设起飞滑跑和着陆时都是匀变速直线运动,起飞时速度是着陆速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆时间之比是()A. 32B. 11C. 12D. 21【答案】B【解析】根据题目给出的起飞时速度和着陆速度的关系,利用平均速度公式得到飞机的起飞时间和着陆时间,进而得到二者的比值。把握平均速度的定义是解题的关键。【解答】设着陆速度为v,则起飞速度v0=1.5v,起飞滑跑时间t1=x1v02=2x1v0=60001.5v=4000v,着陆时间t2=x2v2=2x2v=4000v,故t1t2=11,
12、B正确,ACD错误。故选B。9.中国自主研发的“暗剑”无人机,时速可超过2马赫。在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和1s,则无人机的加速度大小是( )A. 20m/s2B. 40m/s2C. 60m/s2D. 80m/s2【答案】B【解析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出两个中间时刻的瞬时速度,结合速度时间公式求出物体的加速度。解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷。【解答】第一段时间内的平均速度为:,第二段时间内的平均速度为:,根据某段时间内
13、的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,两个中间时刻的时间间隔为:,则加速度为:,故B正确,故ACD错误。故选B。10.2018射击世界杯(北京站)中国选手惠子程夺得男子10米气步枪冠军。假如子弹以220m/s的速度穿入电子靶,穿出电子靶的速度是100m/s,所用时间为210-4s(子弹视为质点,并设子弹在穿过电子靶的过程中做加速度不变的直线运动),取子弹穿入方向为正方向,则子弹穿过电子靶过程中的加速度为( )A. 1.1106m/s2B. -1.1105m/s2C. 6105m/s2D. -6105m/s2【答案】D【解析】解:子弹做匀变速直线运动,规定子弹穿入方向为正,根据加速度的定义式可知,
14、a=v-v0t=100-220210-4m/s2=-6105m/s2,负号表示方向与初速度方向相反,故D正确,ABC错误。故选:D。子弹在穿过电子靶的过程中做匀变速直线运动,已知初速度、末速度和运动时间,根据加速度的定义求加速度的大小。此题考查了加速度的计算,关键要掌握匀变速直线运动的加速度定义式,要选取正方向,用符号表示速度的方向。11.做匀加速直线运动的质点在第一个3s内的平均速度比在第一个5s内的平均速度小3m/s,则质点的加速度大小为()A. 1m/s2B. 2m/s2C. 3m/s2D. 4m/s2【答案】C【解析】由匀变速直线运动的平均速度公式可求得第1.5s末的速度及第2.5s末
15、的速度,则由加速度定义可求得质点的加速度本题考查加速度的计算及平均速度公式的应用,要注意平均速度公式的应用,同时平均速度等于中间时刻的瞬时速度【解答】第1个3s内的平均速度即为1.5s时刻瞬时速度v1,第1个5s内的平均速度即为2.5s时刻瞬时速度v2,故加速度为a=vt=v2-v1t=32.5-1.5m/s2=3m/s2,C正确12.一质点从A点由静止开始以加速度a运动,到达B点的速度是v,又以2a的加速度运动,到达C点的速度为2v,则AB:BC等于A. 1:3B. 2:3C. 1:4D. 3:4【答案】B【解析】根据速度位移公式分别求出AB和BC的位移,从而得出两段位移之比。解决本题的关键
16、掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用。【解答】根据速度位移公式得,v2=2axAB,(2v)2-v2=22axBC联立两式解得AB:BC=xAB:xBC=2:3,故B正确。13.汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5m/s2,则自驾驶员急踩刹车开始,2s内与5s内汽车的位移大小之比为()A. 54B. 45C. 34D. 43【答案】C【解析】先求出汽车刹车到停止所需的时间,因为汽车刹车停止后不再运动,然后根据匀变速直线运动的位移时间公式求解。解决本题的关键知道汽车刹车停止后不再运动,5s内的位移等于4s内的位移以及掌握匀变速直线运动的位移时间公式。【解答】
17、汽车刹车到停止所需的时间:t=va=0-20-5s=4s2s时位移:x1=v0t-12at2=202m-12522m=30m5s时的位移就是4s是的位移,此时车已停:x2=v022a=20225m=40m故2s与5s时汽车的位移之比为3:4,故 C正确、ABD错误。故选C 。14.出租车离乘客10m远处正以10m/s的速度匀速向前行驶,乘客立即示意司机停车并以5m/s的速度匀速追赶,司机看到信号经1.5s反应时间后,立即刹车,加速度大小为2m/s2.则A. 从司机看到信号到出租车速度减到零所用时间为5sB. 从司机看到信号到出租车速度减到零出租车的总位移为25mC. 出租车停止时,乘客还没有追
18、上D. 乘客追上出租车的总时间为11.5s【答案】C【解析】本题主要考查匀变速直线运动的两个典型问题:刹车、追及相遇,应用运动学公式求解。【解答】A.从司机看到信号到出租车速度减到零所用时间,故A错误;B.在司机反应过程的位移x=vt1=101.5m=15m,减速过程可视为反向的匀加速直线运动,位移,故出租车的总位移为x1=x+x=15m+25m=40m,故B错误;C.乘客在6.5s内的位移x2=v2(t1+t2)=5(1.5+5)m=32.5m,32.5m+5m=37.5m40m,故说明出租车停止时,乘客还没有追上,故C正确;D.乘客追上出租车的总时间,故D错误。故选C。15.新交通法规定“
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