高中物理人教版 (新课标)必修12 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 (新课标)必修12 匀变速直线运动的速度与时间的关系习题，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。每小题只有一个选项正确)
1．做直线运动的某物体在第1 s末、第2 s末、第3 s末、…的速度分别为1 m/s、2 m/s、3 m/s、…则此物体的运动性质是( )
A．匀变速直线运动
B．非匀变速直线运动
C．加速度不断增大的运动
D．可能是匀变速直线运动，也可能是非匀变速直线运动
解析：虽然此物体单位时间内速度的变化量是相等的，但运动过程中任意时刻的速度不能确定，而匀变速直线运动是指在任意相等的时间内速度的变化量都相等，所以不能确定此物体的运动性质，D正确。
答案：D
2．汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标。速度变化得越快，表明它的加速性能越好。如图1为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的v－t图像，根据图像可以判定以下说法错误的是( )
A．甲车的加速性能最不好
B．乙车比甲车的加速性能好图1
C．丙车比乙车的加速性能好
D．乙、丙两车的加速性能相同
解析：从图像可判断：乙、丙两车的加速度大小相等，且比甲车的加速度大，所以乙、丙两车的加速性能相同，且比甲车的大。所以选项A、B、D正确。
答案：C
3．一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，它在第1 s末、第2 s末，第3 s末的瞬时速度之比是 ( )
A．1∶1∶1 B．1∶2∶3
C．12∶22∶32 D．1∶3∶5
解析：由v＝at得v1∶v2∶v3＝at1∶at2∶at3＝1∶2∶3，故选项B正确。
答案：B
4．物体做匀加速直线运动，已知第1 s末的速度是6 m/s，第2 s末的速度是8 m/s，则下面结论不正确的是( )
A．物体零时刻速度是4 m/s
B．物体的加速度是2 m/s2
C．任何1 s内的速度变化都是2 m/s
D．每1 s初的速度比前1 s末的速度大2 m/s
解析：物体的加速度a＝eq \f(v2－v1,t)＝eq \f(8－6,1) m/s2＝2 m/s2，零时刻速度为v0，则由v1＝v0＋at1得v0＝v1－at1＝(6－2×1) m/s＝4 m/s，因此A、B对。由Δv＝at可得任何1 s内的速度变化均为2 m/s，故C对。每1 s初与前1 s末是同一个时刻，速度相同，因此D错。
答案：D
5．甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v－t图像如图2所示，下列判断不正确的是( )
A．甲做匀速直线运动，乙先做匀加速后做匀减速直线运动
B．两物体两次速度相同的时刻分别在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图2
D．2 s后，甲、乙两物体的速度方向相反
解析：由v－t图像知，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，加速度a1＝2 m/s2，2～6 s内做匀减速直线运动，加速度a2＝－1 m/s2，A、C正确；t1＝1 s和t2＝4 s时二者速度相同，B正确； 0～6 s内甲、乙的速度方向都沿正方向，D错误。
答案：D
6．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4 m/s，1 s后速度大小为10 m/s，则以下有关物体在这个过程中的说法错误的是( )
A．物体一定向一个方向运动
B．物体的运动方向可能发生改变
C．加速度大小可能是6 m/s2
D．加速度大小可能大于10 m/s2
解析：物体做匀变速直线运动，题中只告诉了某时刻速度的大小为4 m/s，说明可能和10 m/s的速度同向，也可能反向，所以B正确。已知条件中涉及时间和速度的大小，可求加速度，有两种可能：以初始时刻的速度方向为正方向，当匀加速运动时，v＝10 m/s，a＝eq \f(v－v0,t)＝6 m/s2；当匀减速运动时，v＝－10 m/s，可将往返式的匀变速运动作为一个过程来处理，a＝eq \f(v－v0,t)＝－14 m/s2。故应选A。
答案：A
7．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，则下列说法不正确的是( )
A．列车加速时的加速度大小为eq \f(1,3) m/s2
B．列车减速时，若运用v＝v0＋at计算瞬时速度，其中a＝－eq \f(1,3) m/s2
C．若用v－t图像描述列车的运动，减速时的图线在时间轴t轴的下方
D．列车由静止加速，1分钟内，速度可达20 m/s
解析：列车的加速度大小a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(50,150) m/s2＝eq \f(1,3) m/s2，减速时，加速度方向与速度方向相反，a′＝－eq \f(1,3) m/s2，故A、B两项都正确。列车减速时，v－t图像中图线依然在时间轴t轴的上方，C项错。由v＝at可得v＝eq \f(1,3)×60 m/s＝20 m/s，D项对。
答案：C
8．某物体沿水平方向做直线运动，其v-t图像如图3所示，规定向右为正方向，下列判断正确的是( )
A．在0 ~ 1 s内，物体的加速度逐渐增大
B．在1 ~ 2 s内，物体向左运动，且速度大小在减小
C．在1 ~ 3 s内，物体的加速度方向向左，大小为4 m/s2
D．在1 ~ 3 s内，物体的速度始终在减小 图3
解析：在0～1 s内，物体做加速度减小而速度增大的直线运动，A错；在1～2 s内，物体的速度为正，表示物体向右运动，斜率为负表示物体做减速运动，B错；在1～3 s内，物体的加速度a＝eq \f(－4－4,2) m/s2＝－4 m/s2，即方向向左，C正确；1～3 s内，物体的速度先减小后反向增大，D错。
答案：C
二、非选择题(本题共2小题，每小题10分，共20分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
9．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，又需经多少时间，火车的速度才能达到64.8 km/h?
解析：题中给出了火车在三个不同时刻的瞬时速度，分别设为v1、v2、v3，火车的运动示意图如图所示。由v1、v2和时间t1可以算出火车的加速度a，再用速度公式就可算出t2。
三个不同时刻的速度分别为v1＝10.8 km/h＝3 m/s，
v2＝54 km/h＝15 m/s，v3＝64.8 km/h＝18 m/s，
时间t1＝1 min＝60 s。
据a＝eq \f(v－v0,t)得加速度
a＝eq \f(v2－v1,t1)＝eq \f(15－3,60) m/s2＝0.2 m/s2
则时间t2＝eq \f(v3－v2,a)＝eq \f(18－15,0.2) s＝15 s。
答案：15 s
10．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20 m/s,50 s后到达坡底，又以加速度a2沿水平面减速20 s后停止。求：
(1)a1和a2的大小；
(2)到达坡底后再经过6 s的速度大小。
解析：(1)由v＝v0＋at得下滑过程中的加速度大小a1＝eq \f(v1－v0,t1)＝eq \f(20－0,20) m/s2＝1 m/s2，到达坡底时的速度大小v2＝a1t2＝1×50 m/s＝50 m/s，在水平面上的加速度a2＝eq \f(v－v2,t3)＝eq \f(0－50,20) m/s2＝－2.5 m/s2，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
v3＝v2＋a2t4＝50 m/s－2.5×6 m/s＝35 m/s。
答案：(1)1 m/s2 2.5 m/s2 (2)35 m/s