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课后测评

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课后测评，共10页。

1．对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v＝v0＋at以下理解正确的是( )
A．v0是时间间隔t开始的速度，v是时间间隔t结束时的速度，它们均是瞬时速度
B．v一定大于v0
C．at是在时间间隔t内，速度的增加量，也可以是速度的减少量，在匀加速直线运动中at为正值，在匀减速直线运动中at为负值
D．a与匀变速直线运动的v－t图象的倾斜程度无关
答案：AC
解析：在匀加速直线运动中v>v0，在匀减速直线运动中v2．在运用公式v＝v0＋at时，关于各个物理量的符号下列说法中正确的是( )
①必须规定正方向，式中的v、v0、a才取正、负号
②在任何情况下a>0表示加速运动，a<0表示做减速运动
③习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向，a>0表示做加速运动，a<0表示做减速运动
④v的方向总是与v0的方向相同
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
答案：A
解析：习惯上我们规定v0的方向为正方向，当a与v0方向相同时a取正号，a与v0方向相反时a取负号，像这种规定我们一般不作另外的声明，但不说不等于未规定，所以①③正确，②错误，由v＝v0－at可以看出v的方向与v0方向有可能相反，④错误。
3．(江苏泗阳中学11～12学年高一上学期期中)物体甲的x－t图象和物体乙的v－t图象分别如图所示，则这两物体的运动情况是( )
A．甲在整个t＝6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m
B．甲在整个t＝6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零
C．乙在整个t＝6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零
D．乙在整个t＝6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m
答案：AC
4．某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2.5s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过________km/h。(假设汽车做匀减速运动)
答案：54km/h
解析：由vt＝v0＋at
得v0＝vt－at＝0－(－6)×2.5m/s＝15m/s＝54km/h
5.
在节假日期间，你可能到公园或游乐场玩蹦床，如下图所示是一同学某次蹦床跳起后的v－t图象，已知t2＝2t1结合你的体会和经历，分析下列问题。
(1)他所做的运动是匀变速运动吗？
(2)他跳起时速度多大？
(3)哪段时间是上升的，哪段时间是下降的？
(4)从图象中可以看出，是选上升过程的速度为正方向还是选下降过程速度方向为正方向？
(5)他在t2末回到蹦床上了吗？
答案：此同学做的是初速度为v0的匀减速直线运动，起跳时速度为v0。在0～t1时间内速度为正，上升；t1～t2时间内速度为负，下降。而且上升位移与下降位移相等，故t2末回到蹦床上，图象中选择上升过程的速度为正方向。
6．磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为0.6m/s2,2min后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为432km/h，如果以0.8m/s2的加速度减速进站，求减速160s时速度为多大？
答案：259km/h 0
解析：取列车运动方向为正方向。
(1)v＝v10＋a1t1＝(0＋0.6×120)m/s
＝72m/s＝259km/h
(2)列车减速进站时a2＝－0.8m/s2
v20＝432km/h＝120m/s
从刹车到速度为0的时间
t0＝eq \f(－v20,a2)＝eq \f(－120,－0.8)s＝150s
所以160s时列车已经停止运动，速度为0。
7．解放初期，国民党的高空侦察机大摇大摆地进入大陆进行高空侦察，严重影响我国各项事业的发展，我国导弹部队斗智斗勇，用导弹多次击落敌机，使他们闻风丧胆，再也不敢进入大陆境内。假设某日有一架U－2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U－2高空侦察机的飞行规律，在U－2高空侦察机离A点尚有一段距离时发射导弹，导弹以80m/s2的加速度做匀加速直线运动，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？
答案：15s；4.5km
解析：(1)导弹由静止做匀加速直线运动，v0＝0据公式v＝v0＋at有：
t＝eq \f(v,a)＝eq \f(1200,80)s＝15s
即导弹发射后经15s时间击中敌机。
(2)敌机做匀速直线运动，15s通过的位移
x＝v′t＝300×15m＝4500m＝4.5km，
即当敌机离A点4.5km时，开始发射导弹。
能力提升
1．(武汉市11～12学年高一上学期期中)下列所给的图象中能反映作直线运动物体能回到初始位置的是( )
答案：ACD
2．(无锡市洛社中学11～12学年高一上学期期中)如图所示，为一质点在0～22s时间内作直线运动的v－t图象，则下列说法中正确的是( )
A．CD段和DE段的加速度方向相同
B．整个过程中，BC段的加速度最大
C．整个过程中，C点所表示的状态，离出发点最远
D．BC段所表示的运动通过的路程是34m
答案：AD
解析：由图知CE段的加速度相同A正确，整个过程中，CE段的加速度最大，D点时离出发点最远，所以B、C选项均错，BC段通过的路程s＝34m，D正确。
3．甲、乙、丙三个物体均做匀变速运动，通过A点时，物体甲的速度是6m/s，加速度是1m/s2；物体乙的速度是2m/s，加速度是6m/s2；物体丙的速度是－4m/s，加速度是2m/s2。则下列说法中正确的是( )
A．通过A点时，物体甲最快，乙最慢
B．通过A点前1s时，物体丙最快，乙最慢
C．通过A点后1s时，物体乙最快，丙最慢
D．以上说法都不正确
答案：ABC
解析： 物体丙的速度是－4m/s的含义是速度大小为4m/s，负号表示其速度方向与所选定的正方向相反，不表示大小。过A点时，v甲>v丙>v乙，故A说法是正确的。由v＝v0＋at知过A点前1s时，v甲＝5m/s，v乙＝－4m/s，v丙＝－6m/s，则大小有v丙>v甲>v乙，故B说法正确。过A点1s后，v甲＝7m/s，v乙＝8m/s，v丙＝－2m/s，则有v乙>v甲>v丙，故C说法正确。
4．子弹以600m/s的初速度击中一静止在光滑水平面上的木块，经过0.05s穿出木块，子弹的速度变为200m/s，则子弹穿过木块时加速度大小为________，方向________；若木块在此过程产生了200m/s2的加速度，则木块获得速度大小为________。
答案：8×103m/s2；与子弹运动的方向相反；10m/s
解析：设子弹原速度方向为正方向，
对子弹是v0＝600m/s，v＝200m/s，t＝0.05s
据v＝v0＋at得
a＝eq \f(v－v0,t)＝eq \f(200－600,0.05)m/s2
＝－eq \f(400,0.05)m/s2＝－8×103m/s2
“－”表示a的方向与子弹原来运动方向相反。对木块设获得速度为v，根据v＝v0＋at得v＝v0＋at＝at＝(200×0.05)m/s＝10m/s。
5．一跳伞员从高空离开直升机落下，开始未打开伞(如图所示)，先做匀加速直线运动，落下一段距离后才打开伞，打开伞后做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2，经20s到达地面时的速度为4m/s，试求跳伞员在空中下落的最大速度。
答案：44m/s
解析：跳伞员在空中下落的最大速度就是跳伞员做匀减速直线运动的初速度，跳伞员在做匀减速直线运动过程中，加速度a＝－2m/s2，据公式
v＝v0＋at有v0＝v－at＝4m/s－(－2)×20m/s＝44m/s
6．如图所示，小球以6m/s的速度由足够长的斜面中部沿着斜面向上滑。已知小球在斜面上运动的加速度大小为2m/s2，则小球的速度大小何时达到3m/s？(小球在光滑斜面上运动时，加速度的大小、方向都不改变)
答案：1.5s或4.5s
解析：小球先沿斜面向上做匀减速直线运动，速度由6m/s逐渐减小为零，然后又反向做匀加速直线运动，取沿斜面向上的方向为正方向，则v0＝6m/s，a＝－2m/s2，小球的速度大小为3m/s有两种情况：向上滑时v1＝3m/s，向下滑时v2＝－3m/s。由公式v＝v0＋at得t＝eq \f(v－v0,a)，所以t1＝eq \f(v1－v0,a)＝eq \f(3－6,－2)s＝1.5s，t2＝eq \f(v2－v0,a)＝eq \f(－3－6,－2)s＝4.5s。
7．卡车原来用10m/s的速度匀速在平直公路上行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/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的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求：
(1)减速与加速过程中的加速度；
(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。
答案：(1)－1m/s2,2m/s2；(2)8m/s,6m/s。
解析：(1)卡车先做匀减速运动，再做匀加速运动，其运动简图如图所示，设卡车从A点开始减速，则vA＝10m/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＝2m/s，vC＝10m/s，且t2＝eq \f(1,2)t1，t1＋t2＝12s，可得t1＝8s，t2＝4s。
由v＝v0＋at得，在AB段，vB＝vA＋a1t1。①
在BC段，vC＝vB＋a2t2。②
联立①②两式代入数据解得a1＝－1m/s2，a2＝2m/s2。
(2)2s末的速度为v1＝vA＋a1t′＝10m/s－1×2m/s＝8m/s,10s末的速度为v2＝vB＋a2t”＝2m/s＋2×(10－8)m/s＝6m/s。