新人教版高中物理必修第一册课时检测5匀变速直线运动的速度与时间的关系含解析

匀变速直线运动的速度与时间的关系1．下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是(　　)A．物体在一条直线上运动，若在相等的时间内通过的位移相等，则物体的运动就是匀变速直线运动B．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C．匀变速直线运动是速度变化量为零的运动D．匀变速直线运动的加速度是一个恒量解析：选D　匀变速直线运动有两个特点：①轨迹为直线；②加速度恒定。只有具备这两个特点，物体做的才是匀变速直线运动，B错误，D正确；匀变速直线运动的速度不断变化，所以速度变化量不为零，相等时间内通过的位移也不相同，A、C错误。2．[多选]某物体做直线运动的v­t图像如图所示，由图像可知，下列说法正确的是(　　)A．物体在0～10 s内做匀速直线运动B．物体在0～10 s内做匀加速直线运动C．物体运动的初速度为10 m/sD．物体在0～10 s内的加速度为2．5 m/s2解析：选BC　由题图知，物体的速度均匀增大，图像的斜率一定，说明该物体做匀加速直线运动，A错误，B正确。物体运动的初速度，即t＝0时刻的速度，由题图知初速度为10 m/s，C正确。物体在0～10 s内的加速度为a＝＝ m/s2＝1．5 m/s2，D错误。3．某物体做直线运动的v­t图像如图所示，关于物体的运动情况，下列说法正确的是(　　)A．物体在第1 s内的加速度大小为4 m/s2B．物体加速度方向始终不变C．物体始终向同一方向运动D．物体的位移大小为零解析：选C　因为速度—时间图像的斜率表示物体运动的加速度，所以由题图可知物体在第1 s内的加速度大小为a＝ m/s2＝2 m/s2，第1 s末到第3 s末物体的加速度为负值，与第1 s内的加速度方向相反，选项A、B错误；因为v­t图像在第一象限，所以物体的速度为正值，即物体始终向同一方向运动，选项C正确；v­t图像与横坐标轴围成的面积表示物体的位移，由题图可知，物体的位移不为零，选项D错误。4．2019年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星2D”卫星发射升空，卫星进入预定轨道。若某段时间内火箭速度的变化规律为v＝(20t＋4)m/s，由此可知这段时间内(　　)A．火箭的初速度为2 m/sB．火箭的加速度为4 m/s2C．在3 s末，火箭的瞬时速度为64 m/sD．火箭做匀速直线运动解析：选C　在这段时间内，由速度的表达式可知，火箭的速度均匀增大，故火箭做匀加速直线运动，选项D错误；由匀变速直线运动的速度公式v＝v0＋at知，这段时间内火箭的初速度v0＝4 m/s，加速度a＝20 m/s2，选项A、B错误；将时间t＝3 s代入得v3＝64 m/s，选项C正确。5．[多选]假设动车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h，然后正常行驶。某次因意外动车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h。取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/s2B．列车减速时，若运用v＝v0＋at计算瞬时速度，其中a＝－ m/s2C．若用v­t图像描述列车的运动，减速时的图线在时间t轴的下方D．列车由静止加速，1 min内速度可达20 m/s解析：选ABD　180 km/h＝50 m/s，根据速度与时间公式得，列车加速时的加速度为a＝＝ m/s2＝ m/s2，故A正确；规定初速度的方向为正方向，由于列车减速时的加速度大小等于加速时的加速度大小，若运用v＝v0＋at计算瞬时速度，其中a＝－ m/s2，故B正确；在速度—时间图像中，速度的正负表示运动的方向，减速时由于速度的方向未变，则减速时的图线仍然在时间t轴的上方，故C错误；根据速度与时间公式得v＝at＝×60 m/s＝20 m/s，故D正确。6．物体做匀加速直线运动，已知它在第1 s末的速度是6 m/s，在第2 s末的速度是8 m/s，则下列说法正确的是(　　)A．物体在零时刻的速度是3 m/sB．物体的加速度是6 m/s2C．任何1 s内物体的速度变化都是2 m/sD．物体在每1 s初的速度比前1 s末的速度大2 m/s解析：选C　由题意知物体的加速度为a＝＝ m/s2＝2 m/s2；由v1＝v0＋at1得v0＝v1－at1＝6 m/s－2×1 m/s＝4 m/s，即该物体在零时刻的速度是4 m/s，故A、B错误。任何1 s内物体的速度变化都是Δv＝aΔt＝2 m/s，故C正确。每1 s初与前1 s末是同一时刻，故D错误。7．在光滑足够长的斜面上，有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度始终为5 m/s2，方向沿斜面向下，那么经过3 s后的速度大小和方向是(　　)A．25 m/s，沿斜面向下　　　 B．5 m/s，沿斜面向下C．5 m/s，沿斜面向上    D．25 m/s，沿斜面向上解析：选B　物体沿斜面向上运动速度减小为零所用时间为t1，由v0＝at1，得t1＝＝2 s，此后物体沿光滑斜面向下加速，1 s后速度大小为v＝5 m/s，方向沿斜面向下，故B正确。8．[多选]某物体运动的v­t图像如图所示，下列说法正确的是(　　)A．该物体的加速度一直不变B．3 s末物体加速度开始改变C．0～8 s时间内物体一直做匀减速运动D．t＝0时和t＝6 s时物体的速率相等解析：选AD　图像斜率不变，加速度就不变，A正确，B错误。物体先做匀减速运动，再做反方向匀加速运动，C错误。t＝0时和t＝6 s时物体的速率都为30 m/s，D正确。9．世界一级方程式(F1)比赛过程中，有一次比赛进站加油的过程。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30 m/s2，出站时一直做加速运动，平均加速度为45 m/s2，加油时间为6 s，进站前和出站后在赛道上的速度均为90 m/s，则该赛车从进站到出站所用时间是多少？解析：赛车的进站过程做匀减速运动，初速度为v0＝90 m/s，末速度为v＝0，加速度为a1＝－30 m/s2，则进站时间为t1＝＝ s＝3 s；赛车的出站过程做匀加速运动，初速度为v0′＝0，末速度为v′＝90 m/s，加速度为a2＝45 m/s2，则出站时间为t2＝＝2 s。所以该赛车从进站到出站所用时间为t＝t1＋t2＋6 s＝3 s＋2 s＋6 s＝11 s。答案：11 s10．[多选]一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，经时间t，速度达到v，立即刹车做匀减速直线运动，又经时间2t停止，则汽车在加速阶段与减速阶段(　　)A．加速度的方向相同      B．速度变化量的大小相等C．加速度的大小相等       D．加速阶段速度变化快解析：选BD　汽车做匀加速直线运动时速度从0增大到v，做匀减速直线运动时速度从v减小到0，可知速度变化量的大小相等，故B正确；根据加速度的定义式知，匀加速直线运动的加速度a＝，匀减速直线运动的加速度a′＝－，可知两阶段加速阶段加速度方向与减速阶段的加速度的方向相反，加速阶段的加速度大，速度变化快，故A、C错误，D正确。11．[多选]一个物体做匀变速直线运动，当t＝0时，物体以12 m/s的速度向东运动；当t＝2 s时，物体以8 m/s的速度仍向东运动。当物体的速度大小变为2 m/s经历的时间t为(　　)A．3 s　　　  B．5 s　　　　C．7 s　　   D．9 s解析：选BC　取物体开始运动的方向为正方向，物体的加速度a＝＝ m/s2＝－2 m/s2。物体的速度大小为2 m/s时，方向可能向东，也可能向西。当速度方向向东时，t1＝ s＝5 s；当速度方向向西时，t2＝ s＝7 s，故B、C正确。12．[多选]甲、乙两物体从同一位置出发，沿同一直线运动，甲、乙运动的v­t图像如图所示，下列判断正确的是(　　)A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B．甲、乙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D．2 s后，甲、乙速度方向相反解析：选BC　由题图知，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错误，C正确；t1＝1 s和t2＝4 s时甲、乙速度相同，B正确；0～6 s内甲、乙的速度方向都沿正方向，D错误。13．[多选]下列给出的四组图像中，能够反映同一物体的直线运动的是(　　)解析：选BC　由x­t图像的斜率可以求出速度，由v­t图像的斜率可以求出加速度。要注意两个图像描述同一物体运动时的特点，x­t图像平行于时间轴(或与时间轴重合)，则表示物体静止，x­t图像为倾斜直线，则物体做匀速直线运动，加速度为零，A、D错误，C正确；v­t图像平行于时间轴，则加速度为零，v­t图像为倾斜直线，则加速度恒定(不为零)，B正确。14．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300 m/s的速度向某城市飞来，它可通过该城市上空的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点尚有一段距离时发射导弹，导弹以80 m/s2的加速度做匀加速直线运动，以1 200 m/s的速度在A点击中侦察机，求：(1)导弹发射后经过多长时间击中侦察机；(2)侦察机离A点多远时，开始发射导弹正好击中。解析：(1)导弹由静止做匀加速直线运动，v0＝0。根据公式v＝v0＋at，有t＝＝ s＝15 s，即导弹发射后经时间15 s击中侦察机。(2)侦察机做匀速直线运动，15 s通过的位移x＝v′t＝300×15 m＝4 500 m＝4．5 km，即当侦察机离A点4．5 km时，开始发射导弹正好击中。答案：(1)15 s　(2)4．5 km