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2015-2016高一物理第二章匀变速直线运动的研究练习题(带答案解析)

查字典物理网 2016-05-16

为帮助大家更好掌握知识点,查字典物理网整理了第二章匀变速直线运动的研究练习题,请同学们参考。

1.做直线运动的物体,如果__________不变,就叫做匀变速直线运动.匀变速直线运动的v-t图象是____________.

2.对匀变速直线运动来说,速度v与时间t的关系式为__________,其中若v0=0,则公式变为________;若加速度a=0,则公式变为________,表示物体做的是__________直线运动.

3.应用匀变速直线运动的速度公式v=v0+at进行计算时,一般以__________________________的方向为正方向,当物体做加速运动时,a为______值;当物体做减速运动时,a为______值.

4.

图1

(1)匀速直线运动的v-t图象是一条平行于________的直线,如图1所示.

(2)匀变速直线运动的v-t图象是一条________的直线,如图2所示a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动.

图2

(3)v-t图线的倾斜程度,即________表示物体的加速度.

5.如下图所示的四个图象中,表示物体做匀加速直线运动的图象是()

6.汽车在平直公路上以10 m/s的速度做匀速直线运动,由于接到任务,需加速前进,其加速度大小为3 m/s2,则汽车加速4 s,其速度为多大?加速5 s后呢?

【概念规律练】

知识点一 匀变速直线运动的概念

1.下列关于匀变速直线运动的说法正确的是()

A.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同的

B.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度变化的方向总是相同的

C.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大

D.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化在单位时间内越大,加速度越大

2.某运动物体做匀变速直线运动,加速度大小为0.6 m/s2,那么在任意1 s内()

A.此物体的末速度一定等于初速度的0.6倍

B.此物体任意1 s的初速度一定比前1 s末的速度大0.6 m/s

C.此物体在每1 s内的速度变化为0.6 m/s

D.此物体在任意1 s内的末速度一定比初速度大0.6 m/s

知识点二 匀变速直线运动速度公式的应用

3.一物体做匀变速直线运动,初速度为2 m/s,加速度大小为1 m/s2,则经1 s后,其末速度()

A.一定为3 m/s B.一定为1 m/s

C.可能为1 m/s D.不可能为1 m/s

4.一质点从静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速运动,经5 s后做匀速运动,最后2 s的时间质点做匀减速运动直至静止,则质点匀速运动时的速度是多大?减速运动时的加速度是多大?

知识点三 v-t图象的应用

5.

图3

如图3所示是某质点的v-t图象,则下列说法中正确的是()

①前2 s物体做匀加速运动,后3 s物体做匀减速运动

②2~5 s内物体静止

③前2 s和后3 s内速度的增量均为5 m/s

④前2 s的加速度是2.5 m/s2,后3 s的加速度是-53 m/s2

A.①② B.②③

C.①④ D.②④

6.甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动的v-t图象如图4所示,下列判断正确的是()

图4

A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动

B.两物体相遇的时刻分别在1 s末和4 s末

C.乙在前2 s内做匀加速直线运动,2 s后做匀减速直线运动

D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反

【方法技巧练】

一、利用vt图象分析物体运动的技巧

7.

图5

如图5所示,请回答:

(1)图线①②分别表示物体做什么运动?

(2)①物体3 s内速度的改变量是多少,方向与速度方向有什么关系?

(3)②物体5 s内速度的改变量是多少?方向与其速度方向有何关系?

(4)①②物体的运动加速度分别为多少?方向如何?

(5)两图象的交点A的意义.

二、汽车刹车类问题的分析方法

8.汽车以40 km/h的速度匀速行驶.

(1)若汽车以0.6 m/s2的加速度加速,则10 s后速度能达到多少?

(2)若汽车刹车以0.6 m/s2的加速度减速,则10 s后速度减为多少?

(3)若汽车刹车以3 m/s2的加速度减速,则10 s后速度为多少?

1.下列有关匀变速直线运动的认识,其中观点正确的是()

A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动

B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动

C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动

D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量

2.关于直线运动,下列说法中正确的是()

A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变

B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变

C.速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动

D.速度随着时间均匀减小的运动,通常叫做匀减速直线运动

3.在匀变速直线运动中,下列说法中正确的是()

A.相同时间内位移的变化相同

B.相同时间内速度的变化相同

C.相同时间内速率的变化相同

D.相同路程内速度的变化相同

4.一辆匀加速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用5 s时间,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度为()

A.2 m/s B.10 m/s

C.2.5 m/s D.5 m/s

5.甲、乙、丙三个物体做匀变速直线运动,通过A点时,物体甲的速度是6 m/s,加速度是1 m/s2;物体乙的速度是2 m/s,加速度是6 m/s2;物体丙的速度是-4 m/s,加速度是2 m/s2,则下列说法中正确的是 ()

A.通过A点,物体甲最快,乙最慢

B.通过A点前1 s时,物体丙最快,乙最慢

C.通过A点后1 s时,物体乙最快,丙最慢

D.以上说法都不正确

6.一小球在斜面上由静止开始匀加速滚下,进入水平面后又做匀减速运动,直至停止.下图所示的速率时间图象中可以反映小球这一运动过程的是()

7.

图6

甲、乙两质点在同一直线上运动,它们的v-t图象如图6所示,由图象可知()

A.在t1时刻,甲和乙的速度相同

B.在t1时刻,甲和乙的速度大小相同,方向相反

C.在t2时刻,甲和乙的速度方向相同,加速度方向相反

D.在t2时刻,甲和乙的速度不相同,加速度方向相同

题 号1234567

答 案

8.甲、乙两物体分别做匀加速和匀减速直线运动,已知乙的初速度是甲的初速度的2.5倍,且甲的加速度大小是乙的加速度大小的2倍,经过4 s两者的速度均达到8 m/s,则两者的初速度大小分别为多大?两者加速度大小分别为多大?

9.一辆公共汽车由静止出发做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,6 s后改做匀速直线运动,快到下一站时关闭发动机做匀减速直线运动,再经过12 s停止,求:

(1)汽车匀速行驶的速度;

(2)汽车关闭发动机后的加速度.

10.如图7所示,美国肯尼迪号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统.已知F-15型战斗机在跑道上加速时产生的最大加速度为5.0 m/s2,起飞的最小速度是50 m/s,弹射系统能够使飞机所具有的最大速度为30 m/s,则飞机起飞时在跑道上至少加速多长时间才能起飞?

11.火车沿平直铁轨匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8 km/h,1 min后变成54 km/h,又需经多长时间,火车的速度才能达到64.8 km/h?

12.卡车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方就开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2 m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程一半的时间就加速到原来的速度,从开始刹车到恢复原速用了12 s.求:

(1)减速与加速过程中的加速度;

(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度.

第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系

课前预习练

1.加速度 一条倾斜的直线

2.v=v0+at v=at v=v0 匀速

3.初速度v0(或运动) 正 负

4.(1)时间轴 (2)倾斜 (3)斜率

5.AD [各选项表示的均是匀变速直线运动,其中A、D表示匀加速直线运动,B、C表示匀减速直线运动.]

6.22 m/s 25 m/s

课堂探究练

1.BD [匀变速直线运动的加速度恒定,但其方向与速度方向可能相同,也可能相反,故A错;根据加速度的定义可知,B、D对,C错.]

2.C [因已知物体做匀变速直线运动,又知加速度为0.6 m/s2,主要涉及对速度公式的理解:①物体可能做匀加速直线运动,也可能做匀减速直线运动;②v=v0+at是矢量式.匀加速直线运动a=0.6 m/s2;匀减速直线运动a=-0.6 m/s2.]

3.C

4.5 m/s 2.5 m/s2,方向与速度方向相反

解析

质点的运动过程包括加速匀速减速三个阶段,如右图所示.图示中AB为加速阶段,BC为匀速阶段,CD为减速阶段,匀速运动的速度即为AB段的末速度,也为CD段的初速度,这样一来,就可以利用公式方便地求解了.

由运动学公式可知:vB=v0+at=5 m/s,vC=vB=5 m/s,由v=v0+at应用于CD段 (vD=0)得:a=vD-vCt=0-52 m/s2=-2.5 m/s2,方向与速度方向相反.

点评 1.多运动过程问题要划分不同的运动阶段,并搞清楚各运动过程之间的联系.

2.选取一个过程为研究对象,以初速度方向为正方向,判断各量的正负,利用v=v0+at由已知条件求解未知量.

5.C

6.C [甲以2 m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2 s内做匀加速直线运动,a1=2 m/s2,2~6 s内做匀减速直线运动,a2=-1 m/s2.t1=1 s和t2=4 s二者只是速度相同,未相遇.2~6 s内,甲、乙速度方向相同.故正确答案为C.]

点评 分析图象应从轴、点、线、面积、斜率等几个方面着手.轴是指看坐标轴代表的物理量,是x-t图象还是v-t图象.点是指看图线与坐标轴的交点或者是图线的折点.线是看图的形状,是直线还是曲线,通过图线的形状判断两物理量的关系,还要通过面积和斜率看图象所表达的含义.

7.见解析

解析 (1)①做匀加速直线运动;②做匀减速直线运动

(2)①物体3 s内速度的改变量

v=9 m/s-0=9 m/s,方向与速度方向相同

(3)②物体5 s内的速度改变量v=(0-9) m/s=-9 m/s,负号表示速度改变量与速度方向相反.

(4)①物体的加速度

a1=vt=9 m/s3 s=3 m/s2,方向与速度方向相同.

②物体的加速度

a2=vt=-9 m/s5 s=-1.8 m/s2,方向与速度方向相反.

(5)图象的交点A表示两物体在2 s时的速度相同.

方法总结 匀变速直线运动的速度图象是一条倾斜的直线,图象向上倾斜即斜率为正,表示物体加速,斜率为负表示物体减速,斜率大小表示物体的加速度大小,正负表示加速度方向.

8.(1)17 m/s (2)5 m/s (3)0

解析 (1)初速度v0=40 km/h11 m/s,

加速度a=0.6 m/s2,时间t=10 s.

10 s后的速度为v=v0+at=11 m/s+0.610 m/s=17 m/s.

(2)汽车刹车所用时间t1=v0a1=110.6 s10 s,

则v1=v0-at=11 m/s-0.610 m/s=5 m/s.

(3)汽车刹车所用时间t2=v0a2=113 s10 s,所以10 s后汽车已经刹车完毕,则10 s后汽车速度为零.

方法总结 ①物体做匀减速运动时,必须考虑减速为零后能否返回,若此后物体停止不动,则此后任一时刻速度均为零,不能用公式v=v0+at来求速度.

②处理刹车问题要先判断刹车所用的时间t0.若题目所给时间t

课后巩固练

1.D 2.ABD

3.B [匀变速直线运动中加速度是恒定的,即相同时间内速度的变化相同,B正确.]

4.D [根据v=v0+at,v0=v-at=15 m/s-25 m/s=5 m/s,D正确.]

5.ABC [通过A点时甲的速度为6 m/s最大,乙的速度为2 m/s最小,所以A对.通过A点前1 s时,丙的速度为-6 m/s,甲为5 m/s,乙为-4 m/s,所以B对.通过A点后1 s时,v甲=7 m/s,v乙=8 m/s,v丙=-2 m/s,所以C对.]

6.C [小球先做匀加速运动,速率均匀增大,后做匀减速运动,速率均匀减小,故能够反映小球运动过程的是图象C.]

7.AC [由图象可知,甲、乙两质点速度方向相同,但加速度方向相反,两直线的交点表示两个质点的速度在t1时刻相同,故A、C正确,B、D错.]

8.见解析

解析 对甲、乙两物体分别应用匀变速直线运动的速度公式,有v=v甲+a甲t,v=v乙-a乙t,

又v乙=2.5v甲,a甲=2a乙,

由以上四式可得甲、乙两物体的初速度大小分别为

v甲=v2=82 m/s=4 m/s,

v乙=2.5 v甲=2.54 m/s=10 m/s;

甲、乙两物体的加速度大小分别为

a甲=v-v甲t=8-44 m/s2=1 m/s2,

a乙=12a甲=121 m/s2=0.5 m/s2.

9.(1)12 m/s (2)-1 m/s2

解析 (1)匀速行驶的速度即为匀加速6 s时的速度

v2=v1=a1t1=26 m/s=12 m/s.

(2)对匀减速直线运动,由v=v0+at得

a2=0-1212 m/s2=-1 m/s2.

10.4.0 s

解析 飞机在跑道上运动的过程中,当有最大初速度、最大加速度时,起飞所需时间最短,故有

v=v0+at,t=v-v0a=50-305.0 s=4.0 s

则飞机起飞时在跑道上至少应有4.0 s的加速时间.

11.15 s

12.(1)-1 m/s2 2 m/s2 (2)8 m/s 6 m/s

解析

(1)卡车先做匀减速直线运动,再做匀加速直线运动,其运动简图如右图所示,

设卡车从A点开始减速,则vA=10 m/s,用t1时间到达B点,从B点又开始加速,用时间t2到达C点,则vB=2 m/s,vC=10 m/s,且t2=12t1,t1+t2=12 s,可得t1=8 s,t2=4 s.

由v=v0+at得,

在AB段,vB=vA+a1t1,①

在BC段,vC=vB+a2t2,②

联立①②两式并代入数据解得

a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2

(2)2 s末的速度为

v1=vA+a1t=10 m/s-12 m/s=8 m/s,

10 s末的速度为

v2=vB+a2t=2 m/s+2(10-8) m/s=6 m/s.

以上是第二章匀变速直线运动的研究练习题的所有内容,查字典物理网希望对大家有帮助。

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