人教版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动的速度与时间的关系课后测评
展开一、单选题
1.有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )
A.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车.因轿车紧急刹车,速度减小的很快,所以加速度很大
B.点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,所以加速度一定为零
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.以10 m/s的速度飞来的篮球被篮板以10 m/s的速度反向弹回,其加速度为零
2.在直线运动中,关于速度和加速度的说法,正确的是( )
A.物体的速度大,加速度就大
B.物体速度的改变量大,加速度就大
C.物体的速度改变快,加速度就大
D.物体的速度为零时,加速度一定为零
3.随着环境污染越来越严重,国家开始大力推动新能源汽车的发展,在2018年济南挂牌的新能源车就有6000多辆,是2017年的2.5倍。在某次测试过程中,一种新能源电动汽车由静止加速到108km/h所用的时间只有6s,若此过程中汽车的运动可视为匀加速直线运动,则其加速度的大小为( )
A.2m/s2B.5m/s2C.36m/s2D.180m/s2
4.a、b两质点同时、同地沿同一直线运动,其v-t图像分别如图中a、b所示,t0时刻a、b两质点速度均为v0,在0~t0时间内,下列说法正确的是( )
A.a、b两质点不存在加速度相同的时刻
B.t0时刻两质点相遇
C.质点a一直做匀加速直线运动
D.质点b的平均速度大于
5.某同学画出了如下图所示的位移-时间、速度-时间及加速度-时间图像,其中能表示物体做匀速直线运动的是( )
A.B.
C.D.
6.质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示,则该质点( )
A.加速度大小为1m/s2B.任意相邻1s内的位移差都为2m
C.第2s内的位移是2mD.物体第3s内的平均速度大小7m/s
7.某做直线运动的质点的位移—时间图像(抛物线)如图所示,P(2,12)为图线上的一点,PQ为过P点的切线,与x轴交于点Q(0,4),已知t=0时质点的速度大小为8m/s,则下列说法正确的是( )
A.质点做匀减速直线运动B.2s时,质点的速度大小为6m/s
C.质点的加速度大小为0.5m/s2D.0~1s内,质点的位移大小为4m
8.如图所示,甲、乙、丙三物体从同一地点沿同一方向做直线运动,在t1时刻,三物体比较( )
①v甲=v乙=v丙
②x甲>x乙>x丙
③a丙>a乙>a甲
④甲丙之间距离最大
⑤甲、乙、丙相遇
A.只有①②③正确
B.只有①②③④正确
C.只有②③④正确
D.全正确
二、多选题
9.一个物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12m/s,方向向东;当t=2s时,物体的速度大小为8m/s,方向仍向东。当t为多少时,物体的速度大小变为2m/s?( )
A.3sB.5sC.7sD.9s
10.一物体自t=0时开始做直线运动,其速度-时间图线如图所示.下列选项正确的是()
A.1s末,物体的加速度为5m/s2
B.5s末,物体的加速度为0m/s2
C.在0~4s内,物体的平均速度大小为5m/s
D.在4~6s内,物体的平均速度大小为0m/s
11.图中的三条直线描述了a、b、c三辆车的运动,下列说法中正确的是( )
A.小车a的加速度最大
B.小车a、b加速度方向相反
C.b、c两直线相交的时刻两车加速度相同
D.b、c两直线相交的时刻两车速度相同
12.某质点作直线运动的v﹣t图象如图所示,根据图象判断下列正确的是( )
A.0~1s内的加速度大小是1~3s内的加速度大小的2倍
B.0~1s与4~5s内,质点的加速度方向相反
C.0.5s与2s时刻,质点的速度方向相反
D.质点在0~5s内的平均速度是0.8m/s
三、填空题
13.一质点作匀加速直线运动,某时刻的速度是4m/s,加速度是2m/s2,那么从这一时刻开始计时,在第3秒末的瞬时速度是______m/s,第3秒内的位移是______m。
14.以10m/s速度前进的汽车,制动后经4s停下来,则汽车的加速度是______.
15.右图为某汽车直线运动的速度—时间图象,从图象可知,汽车在前10秒做的是______运动,加速度大小等于______m/s2;最后10秒通过的位移大小为______m。
四、解答题
16.我校足球运动员李同学在做发球训练时,将一个静止的质量为0.4kg的足球以8m/s的速度踢出。求:
(1)若踢球的时间为0.2s,则李同学发球时足球的加速度为多大?
(2)足球被踢出后沿草地作匀减速直线运动,加速度大小为1.0m/s2,求:足球能在草地上运动的时间和运动位移的大小?
17.爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.某品牌跑车由静止加速至100 km/h只需4.2 s.
(1)求该品牌跑车的平均加速度.
(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2,它需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?
18.一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,为研究汽车的运动而记下它的各时刻的位置和速度见下表:
(1)汽车在第2秒末的瞬时速度为多大?
(2)汽车在前3秒内的加速度为多大?
(3)汽车在第4秒内的平均速度为多大?
时刻t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
位置坐标x/m
0
0.5
2
4.5
8
12
16
20
瞬时速度v/(m·s-1)
1
2
3
4
4
4
4
4
参考答案
1.A
【分析】
加速度是描述速度变化快慢的物理量,即速度变化快一定是加速度大,速度变化慢一定是加速度小,加速度的大小与速度大小无关系,速度为零,加速度可以不为零,加速度为零,速度可以不为零;
【详解】
A、轿车紧急刹车,速度变化很快,根据加速度的定义式可知,加速度很大,故A正确;
B、点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,瞬时速度为零,但由于合外力不为零,加速度不为零,故B错误;
C、高速行驶的磁悬浮列车,速度很大,但速度没有变化,加速度为零,故C错误;
D、以10m/s的速度飞来的篮球被篮板以10m/s的速度反向弹回时,速度变化不为零,故加速度不为零,故D错误.
【点睛】
本题考查加速度的分析和计算,要注意判断加速度的大小依据:速度变化快慢或单位时间内速度的变化大小.
2.C
【解析】
试题分析:速度是,速度变化量是,加速度是,所以通过公式,很容易判断出AB错.加速度是用来衡量速度改变快慢的物理量,所以C对.从来看,加速度方向应该与速度改变量方向一致,D错
考点:速度、速度的变化量和加速度的区分
点评:此类题型困难在于加速度的不同的表述,通过公式可以将它们内在的关系分开,从而能够辨析出相关选项.
3.B
【详解】
根据运动学公式,其中,,,代入数据得
故选B。
4.D
【详解】
A.因为v-t图像的斜率等于加速度,可知 a、b两质点的图像存在斜率相等的时刻,即存在加速度相同的时刻,选项A错误;
B.图线与t轴所围面积表示位移大小,t0时刻两质点的速度相等,此时两质点的v-t图象与t轴所围面积差最大,即相距最远;故B错误;
C.质点a先向负方向做匀减速直线运动,然后向正方向做匀加速直线运动,故C错误;
D.若质点b在0~t0时间内做匀加速运动,则平均速度等于;因图线与t轴所围面积表示位移大小,在0~t0时间内质点b的位移大于做匀加速运动时的位移,则平均速度大于,选项D正确。
故选D。
5.A
【详解】
A.A图的x-t图像表示物体做匀速直线运动,选项A符合题意;
B. B图的v-t图像表示物体做匀加速直线运动,选项B不符合题意;
C. C图的a-t图像表示物体做加速度增大的变速直线运动,选项C不符合题意;
D. D图的a-t图像表示物体做匀加速直线运动,选项D不符合题意;
6.B
【详解】
A.根据由图像可知
可得
a=2m/s2
选项A错误;
B.任意相邻1s内的位移差都为
选项B正确;
C.第2s内的位移是
选项C错误;
D.物体第3s内的位移
平均速度大小
选项D错误。
故选B。
7.A
【详解】
AC.质点的位置-时间图象为抛物线,结合匀变速直线运动位移公式,v0=8m/s,时刻t=2s时位移x=12m,代入解得a=-2m/s2,图中图象对应的函数关系为x=8t-t2,即质点做匀减速直线运动,质点的加速度大小为2m/s2,故A正确,C错误;
B.2s时,质点的速度大小为
故B错误;
D.t=1s时质点位移
故D错误。
故选A。
8.B
【详解】
v-t图像面积表示位移,②对⑤错;斜率表示加速度,③对;交点表示速度相等,①对;因为从同地点同一方向做直线运动,所以面积差最大的相距最远;④对;故选B
9.BC
【详解】
取物体开始运动时的方向为正方向,物体的加速度
物体的速度大小为2m/s时,方向可能向东,也可能向西;由v=v0+at得
当速度方向向东时
当速度方向向西时
故选BC。
10.AD
【分析】
v-t图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,图象与坐标轴围成的面积表示位移,在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负;平均速度等于位移除以时间.根据这些知识进行求解.
【详解】
在速度时间图像中,图像的斜率表示加速度,故1s末的加速度为,5s末物体的加速度为,A正确B错误;图像与坐标围成的面积表示位移,所以0~4s内的位移为,故该过程中的平均速度为,4~6s内的位移为,故该过程中的平均速度为零,C错误D正确.
【点睛】
在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移.
11.BD
【解析】
加速度所以图线斜率表示加速度,可知小车c的加速度最大,故A错误
小车a做减速运动,b做加速运动,两车加速度方向相反,故B正确
b、c两直线相交的时刻两车速度相同,C错D对
所以选BD
12.AD
【详解】
图象的斜率大小表示加速度大小,根据图象可知0~1s内的加速度大小a1=4m/s2,1~3s内的加速度大小a2=2m/s2,所以A对;根据图象可知0~1s与4~5s内,质点的加速度都是正值,所以加速度方向相同,故B错;0.5s与2s时刻,质点的速度都是正值,所以速度方向相同,故C错;质点在0~5s内的位移是图象中两个三角形面积之差x=4m,所以质点在0~5s内的平均速度是x/t=0.8m/s,故D对.
13.10 9
【解析】
【详解】
质点作匀加速直线运动,初速度是4m/s,加速度是2m/s2,根据速度公式,第3秒末的瞬时速度是:
;
第3秒内的平均速度等于中间时刻2.5s的瞬时速度,为:
;
故第4秒内的位移:
;
14.2.5m/s2
【解析】
根据得,.
【点睛】已知初速度、末速度和时间,根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车的加速度.
15.匀加速直线运动 0.5 50
【解析】
速度——时间图象斜率表示加速度,图像与横轴包围面积表示位移.由图像知,在前10秒斜率为0.5保持不变,所以汽车做匀加速直线运动,加速度为0.5.最后10秒通过的位移为50.
16.(1)40m/s2;(2)8s,32m
【详解】
(1) 发球时足球的加速度为
(2)运动的时间
位移
17.(1)6.6(2)9.3
【解析】
【详解】
(1)100km/h=27.8m/s
由v= v0+at可得:a=(27.8-0)/4.2=6.6 m/s2
(2)由v= v0+at可得:t=(27.8-0)/3=9.3s
18.(1)4m/s(2)1m/s2(3)3.5m/s
【解析】
(1)从表中可知第2s末的速度为3m/s
(2)根据可得汽车在前3秒内的加速度为
(3)第4s内的位移为,所用时间为1s,故平均速度为
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