高中物理人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究2 匀变速直线运动的速度与时间的关系习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究2 匀变速直线运动的速度与时间的关系习题，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．关于直线运动，下述说法中错误的是
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
2．关于物体运动的描述，下列说法正确的是
A．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动
B．若物体的加速度均匀减小，则物体做匀减速直线运动
C．若物体加速度与其速度方向相反，则物体做减速直线运动
D．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀变速直线运动
3．一个做匀变速直线运动的质点的图象如图所示，由图线可知其速度时间的关系为
A． B．
C． D．
4．一辆匀加速行驶的汽车，经过路两旁的两根电线杆共用5s的时间，汽车的加速度为2m/s2，它经过第二根电线杆时的速度为15m/s，则汽车经过第一根电线杆的速度为( )
A．2m/sB．10m/sC．2.5m/sD．5m/s
5．物体在做直线运动，则下列对物体运动的描述正确的是（ ）
A．当加速度为负值时，一定是匀减速直线运动
B．加速度大小不变的运动，一定是匀变速直线运动
C．加速度恒定（不为零）的直线运动一定是匀变速直线运动
D．若物体在运动的过程中，速度的方向发生改变，则一定不是匀变速运动
6．以72km/h的速度在平直公路上行驶的汽车，遇紧急情况而急刹车获得大小为4m/s2的加速度，则刹车3s后汽车的速度为（ ）
A．16m/sB．12m/sC．8m/sD．0
7．奥迪车有多种车型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI，（每个车型字母前的数字称为G值）G值用来表现车型的整体加速度，数字越大，加速越快．G值的大小为车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值（其单位为国际基本单位）再乘以10．如图为某一型号的奥迪尾标，其值为50TFSI,则该型号车从静止开始加速到100km/h的时间约为（ ）
A．5.6 sB．6.2 sC．8.7 sD．9.5 s
8．一小球在斜面上从静止开始匀加速滚下，进入水平面后又做匀减速直线运动，直至停止，在下图中所示的v－t图像哪个可以反映小球这一整个运动过程（v为小球运动的速率）（ ）
A．B．
C．D．
9．一家从事创新设计的公司打造了一台飞行汽车，既可以在公路上行驶，也可以在天空飞行。已知该飞行汽车在跑道上的加速度大小为2m/s2，速度达到40m/s后离开地面。离开跑道后的加速度为5m/s2，最大速度为200m/s。该飞行汽车沿直线从静止加速到最大速度所用的时间为（ ）
A．40sB．52sC．88sD．100s
10．如图所示为某新型电动汽车试车时的v­t图像，则下列说法中正确的是( )
A．在0～6 s内，新型电动汽车做匀变速直线运动
B．在6～10 s内，新型电动汽车处于静止状态
C．在4 s末，新型电动汽车向相反方向运动
D．在t＝12 s末，新型电动汽车的加速度为－1 m/s2
二、多选题
11．下列四个选项中的图像表示物体做匀加速直线运动的是( )
A．B．
C．D．
12．2019年03月10日，我国的“中星6C”通信卫星在西昌卫星发射中心通过长征三号乙运载火箭发射成功。假若某段时间内火箭速度的变化规律为v=（8t＋16）m/s，由此可知这段时间内（ ）
A．火箭的初速度为8m/s
B．火箭的加速度为16m/s2
C．在3s末，火箭的瞬时速度为40m/s
D．火箭做匀加速直线运动
13．物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，则下面的结论正确的是( )
A．物体零时刻的速度是3m/sB．物体的加速度是2m/s2
C．任何1s内的速度变化量都是2m/sD．第2s初的瞬时速度是6m/s
14．给滑块一初速度v0，使它沿光滑斜面向上做匀变速直线运动，加速度始终大小为a，方向沿斜面向下，当滑块速度大小变为时，所用时间可能是（ ）
A． B． C． D．
15．星级快车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h，然后正常行驶．某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h.以初速度方向为正方向，则下列说法正确的是( )
A．列车加速时的加速度大小为m/s2
B．列车减速时，若运用v＝v0＋at计算瞬时速度，其中a＝－m/s2
C．若用v－t图象描述列车的运动，减速时的图线在时间轴t轴的下方
D．列车由静止加速，1 min内速度可达20 m/s
16．如图所示是一汽车在行驶过程中通过交叉路口的速度—时间图像，由图线可知（ ）
A．汽车在路口等候的时间为14s
B．汽车减速阶段的加速度大小为2.5m/s2
C．汽车在3s末的速度为2.5m/s
D．汽车在启动过程做加速度增大的加速运动
三、解答题
17．汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标，一辆汽车以的速度匀速行驶．
（1）若汽车以的加速度加速，求8s后汽车的速度大小．
（2）若汽车以的加速度刹车，分别求刹车8s时和12s时的速度大小．
18．世界一级方程式(F1)比赛某次比赛中，处于第一名的赛车进站加油，该赛车进站时一直做减速运动，平均加速度为30m/s2，出站时一直做加速运动，平均加速度为45m/s2，加油时间为6s，进站前和出站后在赛道上的速度均为90m/s，则该赛车从进站到出站所用时间是多少？
19．滑雪运动员不借助雪杖，以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下，测得其20 s后的速度为20m/s,50s后到达坡底，又以加速度a2沿水平面减速20s后停止．求：
(1)a1和a2的大小；
(2)滑雪运动员到达坡底后再经过6s的速度大小．
20．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后变成了54 km/h，问需再经过多少时间，火车的速度才能达到64.8 km/h.
21．高铁G1378从娄底南站由静止开始加速出站，加速度为0.6 m/s2，1.5min后G1378速度为多大？G1378匀速运动时速度为388.8km/h，到达长沙南站时，如果以1.0 m/s2的加速度减速进站，求减速110 s时速度为多大？
22．高空侦察机可进行高空侦察，导弹则是打击高空侦察机的有力武器。假设某日有一架高空侦察机正以300m/s的速度向某城市飞来，它通过该城市上空的A点。某导弹基地通过雷达探测并计算高空侦察机的飞行规律，在高空侦察机离A点尚有一段距离时竖直向上发射导弹，导弹以80m/s2的加速度做竖直向上做匀加速直线运动，以1200m/s的速度在A点击中敌机，求：
(1)导弹发射后经过多长时间击中敌机？
(2)敌机离A点多远时，开始发射导弹？
23．某航空母舰上的飞机弹射系统可以缩减战机起跑的位移。假设弹射系统对某型战斗机作用了0.2s时间后，可以使飞机达到一定的初速度v0，然后飞机在甲板上起跑，加速度为2m/s2，经过10s，达到起飞速度v=50m/s的要求。求：
(1)飞机离开弹射系统瞬间的速度是多少？
(2)弹射系统对飞机提供的加速度是多少？
24．发射卫星一般应用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上匀加速运动的加速度为50 m/s2，燃烧30 s后第一级脱离，第二级火箭没有马上点火，所以卫星向上做加速度大小为10 m/s2的匀减速运动，10 s后第二级火箭启动，卫星的加速度为80 m/s2，这样经过1.5分钟第二级火箭脱离时，卫星的速度多大？
25．汽车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使汽车匀减速前进，当车速减到2m/s时，交通灯转为绿色，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程的一半时间，汽车加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原来速度的过程用了12s。求：
（1）减速与加速过程中的加速度大小；
（2）开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度大小｡
参考答案
1．C
【详解】
匀速直线运动的速度是恒定不变的，故A正确．匀变速直线运动的特点是加速度恒定不变，速度随时间均匀变化；故B正确．速度随时间不断增加的运动，不一定是匀加速直线运动，只有速度随时间均匀增加的运动，才是匀加速直线运动．故C错误．速度随着时间均匀减小的运动，通常叫做匀减速直线运动，故D正确．本题选错误的，故选C.
2．C
【详解】
A、匀加速直线运动的加速度保持不变，速度均匀增加．故A错误．
B、匀减速直线运动的加速度保持不变，速度均匀减小．故B错误．
C、当物体所受的合力与速度方向相反，做减速运动，故C正确．
D、在任意相等时间内位移相等，知物体做匀速直线运动．故D错误．
故选C．
【点睛】
匀变速直线运动的加速度不变，速度随时间均匀变化；当物体的加速度方向与速度方向相同，做加速运动，当物体的加速度方向与速度方向相反，做减速运动．
解决本题的关键知道匀变速直线运动的特点，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系．
3．B
【详解】
由图知，初速度为．由斜率等于加速度，则得加速度为：，故根据数学知识得：，故B正确，ACD错误．
【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
4．D
【详解】
根据速度时间关系公式，有：
解得：
A.2m/s与分析不符，不符合题意；
B.10m/s与分析不符，不符合题意；
与分析不符，不符合题意；
D.5m/s与分析相符，符合题意；．
5．C
【详解】
A. 速度为负值，加速度为负值且保持不变时，物体做匀加速直线运动，故A错误；
BC. 加速度是矢量，加速度大小不变，若方向改变，则加速度是变化的，不是匀变速直线运动；加速度恒定（不为零）的直线运动一定是匀变速直线运动，故B错误，C正确；
D. 速度的方向发生改变，也可能加速度保持不变，即可能为匀变速直线运动，例如，物体在做匀减速直线运动时，当速度减小到零后，运动的方向会发生改变，变为反向匀加速，故D错误．
6．C
【详解】
ABCD．取初速度方向为正方向则
，
设刹车后经t0时间汽车停止运动
故汽车在3s时仍处于运动状态，刹车3s后汽车的速度为
故ABD错误，C正确。
故选C。
7．A
【分析】
根据题意求得加速度，利用速度时间公式求得加速时间．
【详解】
由题意可知，50TFSI的加速度为a=5m/s2，v=100km/h=27.8m/s
故加速时间为：．
故应选：A．
【点睛】
本题主要考查了匀加速直线运动的速度时间公式，关键是根据信息求得加速度．
8．C
【详解】
由小球初速度为零，先匀加速度，速率与时间成正比，故速率时间图像应是斜向上的直线，起点的原点处，后匀减速，末速度为零，故此段速率时间图像应是斜向下的直线，最终和时间轴相交，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9．B
【详解】
根据v=v0＋at，飞行汽车在跑道上运动时有
v1=a1t1
则该飞行汽车在跑道上加速的时间
t1=s=20s
飞行汽车离开地面后有
v2=v1＋a2t2
则该飞行汽车在空中加速的时间
t2=s=32s
则
t=t1＋t2=52s
故选B。
10．D
【详解】
A．由题图可知，新型电动汽车在0～4 s内做加速度为
在4～6 s内做加速度为
所以在0～6 s内，新型电动汽车做的不是匀变速直线运动，故A错误；
B．在6～10 s内以4 m/s的速度做匀速直线运动，故B错误；
C．在4 s末前后，速度一直为正，则知在4 s末，新型电动汽车向相同方向运动，故C错误。
D．在t=12 s末，新型电动汽车的加速度为
故D正确。
故选D。
11．AD
【详解】
做匀加速直线运动的物体的速度随时间均匀增大，其v-t图线远离时间轴，故AD正确BC错误。
故选：AD。
12．CD
【详解】
D．由速度的表达式可知，在这段时间内，火箭的速度均匀增大，故火箭做匀加速直线运动，D正确；
AB．由匀变速直线运动的速度与时间的关系式
v=v0＋at
知，这段时间内火箭的初速度
v0=16m/s
加速度
a=8m/s2
A、B错误；
C．将时间t=3s代入得
v3=40m/s
C正确。
故选CD。
13．BCD
【详解】
AB．物体的加速度
物体在零时刻的速度，根据
则
A错误B正确；
C．物体在任何1s内速度的变化量
C正确；
D．第2s初和第1s末是同一时刻，则第2s初的瞬时速度是6 m/s，D正确。
故选BCD。
14．BC
【分析】
在整个过程中加速度不变，根据匀变速直线运动的速度时间公式求解；
【详解】
规定初速度的方向为正方向，若滑块的末速度与初速度方向相同，则； 若滑块的末速度与初速度方向相反，则，故B、C正确，A、D错误；
故选BC．
15．ABD
【详解】
A．根据题意求得动车的加速度
故A正确；
B．列车减速时的加速度大小等于加速时的加速度大小，但是与初速度方向相反，故其减速时的加速度为-m/s2，故B正确；
C．由于速度始终大于零，故若用v-t图象描述列车的运动，减速时的图线在时间轴t轴的上方，故C错误；
D．根据题意求得动车的加速度
运用v=v0+at计算可得
v=＝20m/s，
故D正确。
故选ABD。
16．BC
【详解】
A．由图可看出，汽车在路口等候的时间t=14s-4s=10s，A错误；
B．汽车减速阶段的加速度为
a=m/s2=-2.5m/s2
B正确；
C．汽车在3s末的速度
v′=v0＋at′=2.5m/s
故C正确；
D．14s后汽车启动，因图像切线的斜率不断减小，知汽车的加速度不断减小，故D错误。
故选BC。
17．（1） （2） ，0
【分析】
汽车做匀加速直线运动，根据速度时间公式求8s末汽车的速度大小；若汽车以的加速度刹车，先求出汽车刹车到停止的时间，分析汽车的状态，再求刹车8s和12s时的速度大小；
【详解】
初速度为：
（1）由，得8s后汽车的速度为： ；
（2）刹车过程中汽车做匀减速运动，有： ．
设减速到停止所用时间，由公式得：
所以刹车8 s时的速度为：
12s时的速度大小为0．
【点睛】
对于运动学问题，首先要分析物体的运动情况，注意公式的适用条件，不能乱套公式，否则容易使解题结果不合理．
18．11s
【详解】
赛车的进站过程做匀减速运动，初速度为v0=90m/s，末速度为v=0，加速度为a1=﹣36m/s2，则进站时间为
赛车的出站过程做匀加速运动，初速度为v0=0，末速度为v=90m/s，加速度为a2=45m/s2，则出站时间为
所以该赛车从进站到出站所用时间是
t=t1+t2+6s=2s+3s+6s=11s
19．(1)a1=1m/s2 ；a2=2.5m/s2 (2)35m/s
【分析】
由匀变速运动的速度与时间公式：，可求得加速度，代入数据可得a1和a2；到达坡底后6s末的速度可由求出．
【详解】
(1)运动员下滑过程中的加速度大小
到达坡底时的速度大小
在水平面上的加速度
即a2的大小为2.5 m/s2
(2)到达坡底后再经过6 s的速度大小为
【点睛】
本题主要考查了加速度的定义，速度与时间的关系，属于基础题．
20．15s
【详解】
试题分析：，，，；
由得
解得t=15s
考点：匀变速直线运动速度与时间的关系
点评：容易题．在进行速度计算时，单位换算很重要，换算关系1m/s=3.6km/h．
21．v1＝54 m/s；0
【详解】
取G1378开始运动方向为正方向．G1378初速度v0＝0，
则G13781.5min后的速度v1＝v0＋a1t1＝(0＋0.6×1.5×60)m/s＝54 m/s
当G1378减速进站时a2＝－1.0 m/s2
初速度v20＝388.8 km/h＝108 m/s
从刹车到速度为0的时间
所以110 s时G1378已经停止运动，速度为0．
故本题答案是：v1＝54 m/s；0
【点睛】
之间利用速度公式即可求解，但在运用公式时要注意刹车什么时候可以减到零的问题．
22．(1)15s； (2)4500m
【详解】
(1)根据速度时间公式得，击中敌机的时间
(2)开始发射导弹时，敌机离A点的距离
x=v′t=300×15m=4500m
23．(1)30m/s；(2)150m/s2
【详解】
(1)以初速度方向为正方向，匀加速直线运动的速度
(2)弹射系统对飞机提供的加速度为
24．8600m/s
【详解】
第一级火箭燃烧完毕时速度：
减速上升10s后：
再加速1.5min后速度:
25．（1），；（2）8m/s，6m/s。
【详解】
（1）汽车先做匀减速运动，再做匀加速运动，设汽车从A点开始减速，其运动的初速度
用表示从A点到达B点经过的时间，汽车从B点又开始加速，经过时间到达C点，则
，
且有
，
可得
，
在AB段，有
在BC段，有
代入数据得
，
（2）开始刹车后2s末的速度
10s末的速度