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人教版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动的速度与时间的关系同步达标检测题
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动的速度与时间的关系同步达标检测题,共12页。
人教版必修1《2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系》同步练习 一 、多选题(本大题共2小题,共12分)1.(6分)物体、的图象如图所示,由图可知
A. 从第起,两物体运动方向相同,且
B. 两物体由同一位置开始运动,但物体比迟才开始运动
C. 在内物体的位移相同,末、相遇
D. 内、的平均速度不相等2.(6分)某物体运动的图象如图所示,根据图象可知
A. 物体先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,再做匀减速直线运动
B. 内的加速度为
C. 内的位移为
D. 在第末,物体改变运动方向二 、单选题(本大题共3小题,共18分)3.(6分)关于物体做曲线运动,以下说法中正确的是A. 物体在恒力作用下,一定做直线运动
B. 物体在变力作用下,不可能做匀速圆周运动
C. 物体在变力作用下,一定做曲线运动
D. 物体在受到与速度不在一条直线上的力作用下,一定做曲线运动4.(6分)如图所示,在年北京冬奥会高山滑雪男子大回转比赛中,中国选手张洋铭沿着雪道加速滑下,途经、、、四个位置。若将此过程视为匀加速直线运动,张洋铭在、、三段位移内速度增加量之比为::,、之间的距离为,、之间的距离为,则、之间的距离为A. B. C. D. 5.(6分)某质点做匀加速直线运动,加速度为。那么在任意的时间内,下列叙述中正确的是 A. 此质点的末速度一定等于初速度的倍 B. 此质点的速度变化
C. 此质点的位移是 D. 此质点的初速度一定比末速度大三 、填空题(本大题共7小题,共42分)6.(6分)一物体向左做匀变速直线运动,途中经过、两点,已知物体在点时的速度为,在点时的速度为,从点运动到点所用的时间为,则从点运动到点的过程中,物体速度的变化量大小为 ______ ,方向 ______ ;物体运动的加速度大小为 ______ ,方向 ______ ;、间的距离为 ______ .7.(6分)一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔有一棵树,如图所示,汽车通过两相邻的树用了,通过两相邻的树用了,则汽车运动的加速度______ ,通过树时的速度______
8.(6分)一物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为,则此物体在末的速度为 ______ ;初的速度为 ______ 9.(6分)汽车在平直公路上以的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,刹车时的加速度大小是则汽车:
在末的速度大小是 ______ ;
在末的速度大小是 ______ ;
汽车刹车的距离大小是 ______ 10.(6分)一辆汽车正以的速度在高速路上行驶,前方突遇事故,司机采取急刹车,刹车的加速度大小为,则该车刹车时的速度大小为______,刹车时的速度大小为______.11.(6分)质点做直线运动的图象如右图所示,则质点在内的速度大小为______,质点在内的平均速度大小为______。
12.(6分)图为物体沿直线运动的图象.由图可知,物体在内物体做______填“匀速”或“匀加速”直线运动,物体在末的速度大小为______ ,物体的加速度大小为______.
四 、计算题(本大题共5小题,共60分)13.(12分)求出下列运动情况下的加速度的大小和方向:
火箭发射时,内速度能从增大到;
以的速度飞行的蜻蜓,能在内停下来;
篮球以的速度水平撞击篮板后以的速度反向弹回,球与蓝板接触时间为14.(12分)如图所示是某质点直线运动的图象,请回答:
质点在、、段的过程各做什么运动?
、段的加速度各是多少?
质点在末的速度多大?
15.(12分)自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛,胆小势弱的羚羊从静止开始奔跑,经过的距离能加速到最大速度,并能维持该速度一段较长的时间;猎豹从开始奔跑,经过的距离能加速到最大速度,以后只能维持这个速度,接着做加速度大小为的匀减速运动直到停止. 设猎豹距离羚羊时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑. 则:
猎豹要在其加速阶段追上羚羊,值应在什么范围?
猎豹要在其减速前追到羚羊,值应在什么范围?
猎豹要能够追上羚羊,值应在什么范围?16.(12分)蓝牙是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备等之间自动连接,进行短距离数据交换。某同学用安装有蓝牙设备的玩具车、进行实验,在距离的两条平直轨道上,车自点从静止开始以加速度匀加速向右运动,车自点前方处的点以向右做匀速直线运动,、连线与轨道垂直。问:
经多长时间、两车距离最近?
车越过车前,两车之间的最大距离多少?
已知两车间的距离超过时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间,两车能通信多长时间?
17.(12分)汽车以的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经速度变为,则刹车过程中加速度及位移的大小。五 、简答题(本大题共1小题,共6分)18.(6分)甲、乙两人在某一直道上完成的赛跑,他们同时、同地由静止开始运动,都经过的加速,甲的爆发力比乙强,加速过程甲跑了、乙跑了;然后都将做一段时间的匀速运动,乙的耐力比甲强,匀速持续时间甲为、乙为,因为体力、毅力的原因,他们都将做匀减速运动的调节,调节时间都为,且速度都降为,最后以的速度冲刺达到终点.求:
甲做匀减速运动的加速度;
甲跑完这所用的时间.
答案和解析1.【答案】AD;【解析】解:、位移时间图象的斜率等于物体的速度,根据图象可知,两物体的速度都为正,且的速度大于的速度,故A正确;
B、根据图象可知,由图象可知两个物体不是从同一地点同时出发的,是从距离点处出发的,故B错误;
C、在内物体的位移为,在内物体的位移为,位移不同,时间相同,平均速度不同,故C错误,D正确;
故选:。
位移时间图象的斜率等于物体的速度;斜率的正负表示速度的方向;两图线的交点表示相遇.
此题为路程与时间图象分析题,这样的题注意时间段的分析.
2.【答案】ABC;【解析】解:
A、物体先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,再做匀减速直线运动,故A正确;
B、在到末的时间内物体物体做匀加速直线运动,加速度,故B正确;
C、内物体的位移为,故C正确;
D、内速度为正,故方向相同,故D错误;
故选:。
速度图象的斜率等于物体的加速度大小。根据斜率的正负分析加速度的正负。图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移。根据速度的正负判断速度的方向。
对于速度时间图象要抓住两个数学意义来理解其物理意义:斜率等于加速度,“面积”等于位移。
3.【答案】D;【解析】解:、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,物体在恒力作用下,可以是匀变速曲线运动,如平抛运动,故A错误;
B、匀速圆周运动的向心力的方向始终是指向圆心的,所以匀速圆周运动一定是受到变力的作用,故B错误;
C、物体受变力的作用,但力的方向可以速度的方向相同,此时物体仍然做直线运动,故C错误;
D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上;故物体在受到与速度不在一条直线上的力作用下,一定做曲线运动;故D正确;
故选:。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论.
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住.
4.【答案】C;【解析】张洋铭在、、三段位移内速度增加量之比为::,则对应时间之比为::,有观察可得故选。
5.【答案】B;【解析】
加速度等于单位时间内的速度变化量,结合加速度的大小求出速度的变化量。
解决本题的关键知道加速度的定义式,结合定义式分析求解,基础题。
质点做匀加速直线运动时,加速度大小为,知任意内末速度比初速度大,质点的速度变化;末速度不一定等于初速度的倍;初速度一定比末速度小,故错误;正确;
C.初速度未知,此质点的位移不一定是;故错误;
故选。
6.【答案】4m/s;向右;2m/,;向右;8m;【解析】解:物体速度的变化量为:,负号表示方向向右,
加速度为:,分析向右,大小为,
根据
得:,故、间的距离为
故答案为:,向右,,向右,
物体速度的变化量等于末速度减去初速度,加速度等于速度的变化量与时间的比值,根据求解位移.
此题主要考查了加速度的定义及匀变速直线运动位移速度公式的应用,难度不大,属于基础题.
7.【答案】1;6.5;【解析】解:设汽车经过点时的速度为,加速度为,
对段运动由位移时间公式
得: ①
同理对段运动根据位移时间公式得: ②
其中,,,
联立方程①②并代入数据得:
,
对段由速度时间公式得:
通过点的速度
故答案为:;
本题我们可以研究汽车从到及从到这两个过程,这两个过程具有相同的加速度和初速度,时间和位移都是已知的,可以通过位移时间公式联立方程组求解.求通过树时的速度可以直接通过速度时间公式求解.
本题是匀变速直线运动的基本公式的直接应用,属于比较简单的题目,解题时要学会选择不同阶段重复使用同一个公式,这样很多问题就会迎刃而解了.
8.【答案】2;1.5;【解析】解:物体由静止开始做匀加速直线运动,第秒末的速度为:
第秒初是第秒末,速度为:
故答案为:,
物体做匀加速直线运动,根据速度时间关系公式列式求解即可.
本题关键是明确物体的运动性质,然后根据速度时间关系公式列式求解,注意第秒初是第秒末.
9.【答案】6;0;48;【解析】解:设汽车经时间停止运动,则:
根据匀变速直线运动速度公式,得在末的速度大小为:
汽车经过停止运动,故末的速度大小 ;
由位移公式:得汽车刹车的距离大小为:
故答案为:,,
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车到速度为零所需的时间,再结合速度时间公式求出和时的速度;由位移公式求解汽车刹车的距离大小.
本题注意汽车减速运动问题要注意判断汽车减速到零所用的时间,减速到零后汽车就不再继续运动.
10.【答案】12 ; 0 ;【解析】解:选汽车初速度方向为正
则 ,
汽车从刹车到静止所用时间
则刹车后汽车的速度
则刹车后汽车的速度为
故答案为:
根据已知条件先分析汽车静止所需要的时间,再根据给出时间与刹车时间之间的关系,根据速度公式求解即可.
此题主要考查汽车刹车类问题,要注意明确汽车刹车到速度为零后将保持静止,在解题时一定要注意此实际问题.
11.【答案】2 ; 1.5 ;【解析】解:在图象中图象的斜率表示速度大小,由此可得质点在内的速度
根据平均速度的定义可知质点在内的平均速度大小为:
故答案为:;
根据斜率代表速度求解速度
利用平均速度的定义求解内的平均速度
本题要求同学熟练掌握图象以及图象中斜率所代表的物理意义,会利用斜率求速度,知道并运用平均速度的定义求解内的平均速度
12.【答案】匀加速 ; 8 ; 2 ;【解析】解:物体在内,速度随时间均匀增大,做匀加速直线运动.物体在末的速度大小为,加速度.
故答案为:匀加速;;
速度时间图线的斜率表示加速度,根据图线判断质点的运动规律,能直接读出速度的大小.
解决本题的关键知道速度时间图线表示的物理意义,明确倾斜的直线表示匀变速直线运动.
13.【答案】解:规定初速度的方向为正方向.
(1)火箭的加速度为:a=,方向与速度方向相同.
(2)蜻蜓的加速度为:a=,可知蜻蜓的加速度大小为20m/,方向与速度的方向相反.
(3)篮球的加速度为:,可知篮球的加速度大小为180m/,方向与初速度的方向相反.
答:(1)火箭的加速度大小为10m/,方向与速度方向相同.
(2)蜻蜓的加速度大小为20m/,方向与速度的方向相反.
(3)篮球的加速度大小为180m/,方向与初速度的方向相反.;【解析】
根据加速度的定义式求出加速度的大小,注意速度的正负.
解决本题的关键掌握加速度的定义式,注意速度的方向与正方向相同,取正值,与正方向相反,取负值.
14.【答案】解:(1)在AB段做匀加速直线运动,BC段做匀速直线运动,CD段做匀减速直线运动.
(2)AB段过程的加速度为:
===2m/;
CD段的加速度:
===-2m/;
(3)质点在2s末的速度是4m/s.
答:
(1)质点在AB段做匀加速直线运动,BC段做匀速直线运动,CD段做匀减速直线运动.
(2)AB、CD段过程的加速度分别为:2m/和-2m/.
(3)质点在2s末的速度是4m/s.;【解析】
根据图线,通过速度随时间的变化规律得出质点的运动情况.
图线的斜率等于加速度.由数学知识求解加速度.
由速度图象直接读出质点的速度.
速度图象反映物体的速度随时间的变化情况,由图象直接读出速度及其变化情况.关键要知道图象的斜率表示加速度.
15.【答案】解:羚羊做加速运动的加速度大小为:
羚羊做加速运动的时间为:
而猎豹做加速运动的加速度为:
猎豹做加速运动的时间为:
因,猎豹要在其加速阶段追上羚羊,猎豹运动的时间
所以,猎豹追上羚羊时,羚羊也正在加速运动,则有:
解得: .
设猎豹在维持最大速度的时间内追到羚羊,由题意得总时间:
由可知,当猎豹进入匀速运动过程 后,羚羊将做匀速运动.所以,当猎豹追到羚羊时,羚羊早已在做匀速运动,只是匀速运动的时间比猎豹少
了 ,则有:
解得:
综合问可知: .
当猎豹的速度减到与羚羊的速度相等时,如果还追不上羚羊则永远追不上了.
猎豹减速到与羚羊速度相等的时间为:
根据运动学公式,有:
解得: .
答:猎豹要在其加速阶段追上羚羊,值范围 ;
猎豹要在其减速前追到羚羊,值范围 ;
猎豹要能够追上羚羊,值范围 .;【解析】
这是追及相遇问题,两个问题,指猎豹在加速和匀速追到羚羊,肯定能追上,主要从位移关系列式求解,主要考虑猎豹在减速阶段追到羚羊,一定要在两者速度相等之前追上,这是能否追上的临界条件.抓住速度相等,位移的关系列式求解.
追及相遇问题:一定能追上;速度相等时两者距离最大.有可能追上,在两者速度相等时①没有追上,此时距离最小;②刚好追上,只能相遇次或恰好相遇;③超过,相遇次或在此之前已经发生相撞.从时间、位移、速度三个角度列式求解.
16.【答案】;【解析】
两车连线与连线平行时距离最近,根据运动学公式求得;
开始时的速度快,则之间的距离逐渐增大,当二者速度相等时,距离最大,先求出共速所需的时间,然后根据勾股定理求出两车的最大距离;
根据几何关系求出两车在水平方向上能够通信的距离,结合两车的位移关系,根据位移公式进行求解.
此题主要考查了运动学中的追及问题,知道两车在水平方向上的距离先增大后减小,结合运动学公式灵活求解,难度中等.
17.【答案】解:由速度—时间公式,可得刹车中的加速度
负号表示加速度方向与初速度方向相反;
由速度位移公式,可得刹车位移的大小为
答:刹车过程中加速度大小为2m/,方向与初速度方向相反,位移的大小为25m.;【解析】
根据加速度的定义式求解加速度,根据速度位移关系式求解汽车刹车过程中的位移大小。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式,并能灵活运用。
18.【答案】解:(1)由=得:=10m/s
设甲匀减速的末速度为,匀减速的加速度为,有:=
解得:=-1m/,
(2)匀速运动的位移:==100m,
匀减速的位移:由得:=18m,
最后冲刺的位移为:=200-(++)=62m,
冲刺时间为:==7.75s
甲走完这200m时间为:T1=++△t+=23.75s
答:(1)甲做匀减速运动的加速度为-1m/;
(2)甲跑完这200m所用的时间为23.75s.;【解析】
匀加速过程中,根据平均速度公式求出加速过程的最大速度,根据根据加速度的定义式求出甲做匀减速运动的加速度;
根据位移时间公式求出甲匀速运动的位移,根据匀变速直线运动平均速度公式求出匀减速运动的位移,从而求出冲刺的位移,而冲刺做匀速运动,求出冲刺的时间,四段时间之和即为甲跑完这所用的时间.
这道题主要考查了匀变速直线运动基本公式的直接应用,要求同学们能理清甲的运动情况,知道甲的位移总和为,难度适中.
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