高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 位移变化规律精品习题

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 位移变化规律精品习题，共6页。试卷主要包含了4 m/s2等内容，欢迎下载使用。

第2节 位移变化规律


课后篇巩固提升


基础巩固


1.做匀变速直线运动的质点的位移随时间变化的规律是s=(24t-1.5t2) m,则质点速度为零的时刻是( )


A.1.5 sB.8 s


C.16 sD.24 s


解析根据题意可得质点运动的初速度v0=24 m/s,加速度大小a=3 m/s2,所以质点的速度为零的时刻t= s=8 s。


答案B


2.一物体由静止开始做匀加速直线运动。在时间t内的位移为s,则它在时间2t内的位移为( )


A.2sB.4s


C.D.


解析由匀变速直线运动规律s=at2,得s'=a(2t)2=4s,选项B正确。


答案B


3.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们的初速度之比为1∶2,它们运动的最大位移之比为( )


A.1∶2B.1∶4


C.1∶D.2∶1


解析由0-=2as得,故=2=,B正确。


答案B


4.在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m,该车辆最大刹车加速度是15 m/s2,该路段限速60 km/h。则该车是否超速( )


A.超速


B.不超速


C.无法判断


D.刚好是60 km/h


解析设车的初速度为v,则v2=2as,得v=30 m/s=108 km/h>60 km/h,车超速,选项A正确。


答案A


5.骑自行车的人以5 m/s的初速度匀减速地上一个斜坡,加速度的大小为0.4 m/s2,斜坡长30 m,骑自行车的人通过斜坡需要多长时间?


解析由位移公式s=v0t+at2


代入数据解得t1=10 s,t2=15 s。


由于斜坡不是足够长,用10 s的时间就到达坡顶,自行车不可能倒着下坡,所以15 s是不合题意的。


答案10 s


6.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的间距,已知某高速公路的最高限速为120 km/h,假设前方车辆突然停止,后方司机发现这一情况,经操纵刹车到汽车开始减速,所需“反应时间”为0.5 s,刹车产生的加速度为4 m/s2,试求该公路上汽车间距至少为多少?


解析设汽车以v0=120 km/h= m/s刹车,在“反应时间”内汽车做匀速运动,后做匀减速运动到停止。


汽车做匀速运动位移s1=v0t


汽车做匀减速运动位移s2=


汽车间距至少为s=s1+s2


解得s≈156 m。


答案156 m


能力提升


1.某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3 s内通过的位移是2 m,则物体运动的加速度为( )


A.3 m/s2B. m/s2


C. m/s2D.5 m/s2


解析3 s内的位移s=at2,2 s内的位移s'=at'2,则s-s'=2 m,解得a= m/s2。选项C正确。


答案C


2.一辆汽车以20 m/s的速度沿平直公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车,汽车以大小是5 m/s2的加速度做匀减速直线运动,那么刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移大小之比为( )


A.1∶1B.3∶4


C.3∶1D.4∶3


解析汽车的刹车时间t0= s=4 s,故刹车后2 s内及刹车后6 s 内汽车的位移大小分别为s1=v0t1+=20×2 m+×(-5)×22 m=30 m,s2=v0t0+=20×4 m+×(-5)×42 m=40 m。故s1∶s2=3∶4,选项B正确。


答案B


3.一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,经过斜面中点时速度为2 m/s,则物体到达斜面底端时的速度为( )


A.3 m/s


B.4 m/s


C.6 m/s


D.2 m/s


解析由题意得v2=2as,(2 m/s)2=2a·,故v=2 m/s,D正确。


答案D


4.汽车由静止开始做匀加速直线运动,速度达到v时立即做匀减速直线运动,最后停止,运动的全部时间为t,则汽车通过的全部位移为( )


A.vtB.vt


C.vtD.vt


解析解法一:汽车在加速过程中的平均速度为v,在匀减速过程中的平均速度也为v,故全部位移s=vt。





解法二:汽车的速度—时间图像如图所示,由于图像与时间轴所围“面积”等于位移的大小,故位移x=vt,B对。


答案B


5.为了安全,汽车过桥的速度不能太大。一辆汽车由静止出发做匀加速直线运动,用了10 s时间通过一座长120 m 的桥,过桥后的速度是14 m/s。请计算:


(1)它刚开上桥头时的速度为多大?


(2)桥头与出发点的距离是多少?


解析(1)设汽车刚开上桥头的速度为v1


则有s=t


v1=-v2= m/s-14 m/s=10 m/s


(2)汽车的加速度


a= m/s2=0.4 m/s2


桥头与出发点的距离s'= m=125 m。


答案(1)10 m/s (2)125 m


6.某辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为0.5 m/s2,达到30 m/s时,突然发现前方有障碍物,便立即制动,做匀减速直线运动的加速度大小为3 m/s2。求:


(1)汽车由启动至停下来全过程的运动时间。


(2)运动全过程的位移。


解析(1)加速的时间t1= s=60 s


减速时间t2= s=10 s


全过程运动时间t=t1+t2=70 s。


(2)解法一 利用平均速度求解


加速位移s1=vt1=×30×60 m=900 m


减速位移s2=vt2=×30×10 m=150 m


总位移s=s1+s2=1 050 m。


解法二 利用速度与位移的关系式


加速位移s1= m=900 m


减速位移s2= m=150 m


总位移s=s1+s2=1 050 m。


答案(1)70 s (2)1 050 m


7.某一做直线运动的物体的v-t图像如图所示,根据图像求:





(1)物体距出发点的最远距离。


(2)前4 s内物体的位移。


(3)前4 s内物体通过的路程。


解析(1)物体距出发点最远的距离


sm=v1t1=×4×3 m=6 m。


(2)前4 s内的位移


s=s1-s2=v1t1-v2t2=×4×3 m-×2×1 m=5 m。


(3)前4 s内通过的路程


s=s1+s2=v1t1+v2t2=×4×3 m+×2×1 m=7 m。


答案(1)6 m (2)5 m (3)7 m


8.一物体做匀变速直线运动,某时刻的速率为4 m/s,2 s后的速率变为10 m/s,求:


(1)在这2 s内该物体可能的加速度大小。


(2)在这2 s内该物体的可能位移大小。


解析物体可能的运动情况:①沿某一方向匀加速运动,达到10 m/s。②先沿某一方向做匀减速运动,速度减为零后,又反向匀加速运动,达到10 m/s。


(1)设初速度方向为正方向,若为第一种情况,则


a1==3 m/s2;


若为第二种情况,则


a2= m/s2=-7 m/s2。


(2)设初速度方向为正方向,若为第一种情况,则s1=v0t+a1t2=14 m


若为第二种情况,则s2=v0t+a2t2=-6 m,负号表示位移的方向与正方向相反。


答案(1)3 m/s2 7 m/s2 (2)14 m 6 m