人教版物理必修第一册同步讲练第二章　匀变速直线运动的研究 3 第3节　课后达标巩固落实 (含解析)

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一、单项选择题1．(2019·宁德高一检测)物体在做匀减速直线运动时(运动方向不变)，下面结论正确的是(　　)A．加速度越来越小B．加速度总与物体的运动方向相同C．位移随时间均匀减小D．速度随时间均匀减小解析：选D.物体做匀减速直线运动，表明它的速度均匀减小，加速度大小不变，加速度方向与物体的运动方向相反，A、B错误，D正确；由于物体运动方向不变，位移逐渐增大，故C错误．2．一个物体由静止开始做匀加速直线运动，第1 s末的速度达到4 m/s，物体在第2 s内的位移是(　　)A．6 m　　　　　　　　　 B．8 mC．4 m   D．1.6 m解析：选A.根据速度时间公式v1＝at，得a＝＝ m/s2＝4 m/s2.第1 s末的速度等于第2 s初的速度，所以物体在第2 s内的位移x2＝v1t＋at2＝4×1 m＋×4×12 m＝6 m，故A正确．3．(2019·徐州高一检测)做匀减速直线运动的物体的加速度大小为a，初速度大小是v0，经过时间t速度减小到零，则它在这段时间内的位移大小表达错误的是(　　)A．v0t＋at2　　　　　　 B．v0t－at2C.t   D.at2解析：选A.根据位移公式可知B正确，A错误；若将该运动反过来看，则是初速度为零的匀加速直线运动，则D正确；因为末速度等于零，故v0＝at代入x＝v0t－at2得x＝t，故C正确．4．(2019·甘肃白银高一期中)国庆期间，京津冀地区平均PM2.5浓度维持在250 μg/m3左右，出现严重污染．已知汽车在京津高速上行驶限速120 km/h，由于雾霾的影响，某人开车在此段高速公路上行驶时，能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为50 m，该人的反应时间为0.5 s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度是(　　)A．10 m/s   B．15 m/sC．20 m/s   D．25 m/s解析：选C.设汽车行驶的最大速度为v，则有：vt0＋＝x，即0.5v＋＝50，解得v＝20 m/s.5．甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1 h内的位移－时间图象如图所示．下列表述中正确的是(　　)A．0.2～0.5 h内，甲的加速度比乙的大B．0.2～0.5 h内，甲的速度比乙的大C．0.6～0.8 h内，甲的位移比乙的小D．0.8 h内，甲、乙骑行的路程相等解析：选B.在0.2～0.5 h内，位移－时间图象是倾斜的直线，则物体做匀速直线运动，所以在0.2～0.5 h内，甲、乙两人的加速度都为零，选项A错误；位移－时间图象的斜率绝对值大小反映了物体运动速度的大小，斜率绝对值越大，速度越大，故0.2～0.5 h内甲的速度大于乙的速度，选项B正确；由位移－时间图象可知，0.6～0.8 h内甲的位移大于乙的位移，选项C错误；由位移－时间图象可知，0.8 h内甲、乙往返运动过程中，甲运动的路程大于乙运动的路程，选项D错误．6．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动．开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m．则刹车后6 s内的位移是(　　)A．20 m   B．24 mC．25 m   D．75 m解析：选C.由Δx＝aT2得：9 m－7 m＝(a·12) m，a＝2 m/s2，由v0T－aT2＝x1得：v0×1 s－×2 m/s2×12 s2＝9 m，得v0＝10 m/s，汽车刹车时间tm＝＝5 s＜6 s，故刹车后6 s内的位移为x＝at＝×2×52 m＝25 m，C正确．7．(2019·陕西延安高一期中)学校对升旗手的要求是：国歌响起时开始升旗，当国歌结束时国旗恰好升到旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48 s，红旗上升的高度是17.6 m．若国旗先向上做匀加速运动，时间持续4 s，然后做匀速运动，最后做匀减速运动，减速时间也为4 s，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．则国旗匀加速运动时加速度a及国旗匀速运动时的速度v，正确的是(　　)A．a＝0.2 m/s2　v＝0.1 m/sB．a＝0.4 m/s2　v＝0.2 m/sC．a＝0.1 m/s2　v＝0.2 m/sD．a＝0.1 m/s2　v＝0.4 m/s解析：选D.对于红旗加速上升阶段：x1＝a1t，对于红旗匀速上升阶段：v＝at1，x2＝vt2，对于红旗减速上升阶段：x3＝vt3－a3t，对于全过程：a1＝a3，x1＋x2＋x3＝17.6 m，由以上各式可得：a＝a1＝a3＝0.1 m/s2，v＝0.4 m/s.故D正确，A、B、C错误．8．如图是A、B两个质点做直线运动的位移－时间图象．则(　　)A．在运动过程中，A质点总比B质点运动得快B．在0～t1这段时间内，两质点的位移相同C．当t＝t1时，两质点的速度相等D．当t＝t1时，A、B两质点的加速度不相等解析：选A.位移－时间图象中，图线的斜率对应质点的速度，所以A质点的速度比B质点的速度大，A正确；位移－时间图象中，位移等于初、末时刻对应的纵坐标的坐标差，所以在0～t1这段时间内，A质点的位移大于B质点的位移，B错误；t1时刻，两图象的斜率不同，两质点的速度不同，C错误；两质点都做匀速直线运动，加速度都等于零，D错误．二、多项选择题9．(2019·河北模拟)近年来，雾霾天气频繁出现．某日早6时浓雾天气中道路能见度只有30 m，且路面湿滑．一辆小汽车以18 m/s的速度自中华路由南向北行驶，通过某路段时，突然发现正前方浓雾中有一辆卡车正以6 m/s的速度同向匀速行驶，于是，司机鸣笛示警同时紧急刹车，但路面湿滑，只能实现2 m/s2的加速度减速行驶．前车接到示警于2 s后以2 m/s2的加速度加速行驶．以下说法正确的是(　　)A．前后车因都采取了必要的减加速运动，所以不会追尾B．前后车虽采取了减加速运动，但加速度过小，仍会发生追尾碰撞C．在前车开始加速时，两车相距仅有9 m的距离D．两车距离最近只有2 m解析：选AD.设v1＝18 m/s，v2＝6 m/s，a＝2 m/s2，t0＝2 s，s＝30 m；设汽车经时间t两者共速，则v1－at＝v2＋a(t－t0)，解得t＝4 s，此时间内汽车的位移x1＝v1t－at2＝56 m，卡车的位移x2＝v2t0＋v2(t－t0)＋a(t－t0)2＝28 m，因x2＋s＞x1可知两车不会追尾，此时两车的距离为28 m＋30 m－56 m＝2 m，故A、D正确，B错误；在前车开始加速时，两车相距Δx＝s－[(v1－v2)t0－at]＝10 m的距离，故选项C错误．10．(2019·广西玉林高一期中)一个以v0＝5 m/s的初速度做直线运动的物体，自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2 m/s2的加速度，则当物体位移大小为6 m 时，物体已运动的时间可能为(　　)A．1 s   B．2 sC．3 s   D．6 s解析：选BCD.取初速度方向为正方向，当位移与v0同向时，位移为x＝6 m，由x＝v0t＋at2得：6＝5t－t2，t1＝2 s或t2＝3 s，B、C正确．当位移与v0方向相反时，位移为x＝－6 m，代入位移公式得：－6＝5t－t2，故t3＝6 s，D正确. 11.某物体运动的v－t图象如图所示，根据图象可知，该物体(　　)A．在0到2 s末的时间内，加速度为1 m/s2B．在0到5 s末的时间内，位移为10 mC．在0到6 s末的时间内，位移为6.5 mD．在0到6 s末的时间内，路程为7.5 m解析：选ACD.0～2 s内的加速度：a＝ m/s2＝1 m/s2，A正确；0～5 s内的位移：x1＝×(2＋5)×2 m＝7 m，B错误；5 s～6 s内的位移：x2＝×1×(－1) m＝－0.5 m，所以0～6 s内的总位移：x＝x1＋x2＝6.5 m，总路程：s＝x1＋|x2|＝7.5 m，故C、D正确．12．(2019·廊坊高一检测)如图所示的四个图象中，能表示质点做往返运动回到出发点的是(　　)解析：选BC.A图中质点开始时位移为正且均匀增大，说明质点在原点正方向一侧且沿正方向做匀速直线运动，一段时间后位移仍为正但在均匀减小，说明质点仍在正方向一侧，沿反方向匀速直线运动往出发点走，但没有返回到出发点；B图表示先从出发点沿正方向运动后再返回出发点，接着再沿负方向运动，后返回出发点，做往返运动；C图表示从出发点沿正方向连续往返运动；而D图表示质点先静止不动，再向某方向运动，没有往返．三、非选择题13．某市规定，汽车在学校门前大路上的行驶速度不得超过40 km/h.一次，一辆汽车在校门前大路上遇紧急情况刹车，由于车轮抱死，滑行时在大路上留下一道笔直的车痕．交警测量了车痕长度x＝9 m，又从监控录像上确定了该车从刹车到停止运动的时间t＝1.5 s，立即判断出这辆车超速，这是为什么？解析：法一：速度判断法由于x＝9 m，t＝1.5 s，所以由＝得平均速度＝ m/s＝6 m/s.又因为＝，所以刹车前汽车的速度v0＝2＝2×6 m/s＝12 m/s＝43.2 km/h.因为43.2 km/h>40 km/h，所以此车超速．法二：位移判断法设汽车恰以v0＝40 km/h＝ m/s的速度行驶，则刹车后1.5 s汽车停下，汽车刹车时的加速度a＝＝＝ m/s2＝－ m/s2.以此加速度刹车，刹车位移x′＝v0t＋at2＝m≈8.33 m.因为8.33 m<9 m，所以此车超速．答案：见解析14．在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车．某段高速公路的最高车速限制为108 km/h.设某人驾车正以最高车速沿该高速公路行驶，该车刹车时产生的加速度为5 m/s2，该人的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5 s．计算行驶时的安全车距至少为多少？解析：汽车原来的速度v0＝108 km/h＝30 m/s运动过程如图所示在反应时间t1＝0.5 s内，汽车做匀速直线运动的位移为x1＝v0t1＝30×0.5 m＝15 m刹车后，汽车做匀减速直线运动，滑行时间t2＝ s＝6 s汽车刹车后滑行的位移为x2＝v0t2＋at＝30×6 m＋×(－5)×62 m＝90 m所以行驶时的安全车距应为x＝x1＋x2＝15 m＋90 m＝105 m.答案：105 m