高中2 匀变速直线运动的速度与时间的关系测试题

这是一份高中2 匀变速直线运动的速度与时间的关系测试题，文件包含山西省太原市小店区第一中学2023-2024学年高一上学期10月月考地理试题原卷版docx、山西省太原市小店区第一中学2023-2024学年高一上学期10月月考地理试题Word版含解析docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
合格考过关检验
一、选择题(第1~4题为单选题,第5~7题为多选题)
1.匀变速直线运动是( )
A.速度不断随时间增加的运动,叫作匀加速直线运动
B.速度的大小和方向恒定不变的直线运动
C.加速度随时间均匀变化的直线运动
D.加速度的大小和方向恒定不变的直线运动
答案D
解析速度随时间均匀增加的运动,才叫匀加速直线运动,选项A错误;速度的大小和方向恒定不变的直线运动是匀速直线运动,选项B错误;加速度随时间均匀变化的直线运动是变加速直线运动,选项C错误;加速度的大小和方向恒定不变的直线运动是匀变速直线运动,选项D正确。
2.(2023·全国高一课时练习)小明乘坐高铁通过大桥,当他所在的车厢刚要进桥头时,看到车厢内显示屏上的示数为216 km/h,若过桥时高铁减速运动,加速度大小为0.5 m/s2,则经过20 s车厢内显示屏上的示数约为( )
A.252 km/hB.180 km/h
C.108 km/hD.72 km/h
答案B
解析高铁运动的初速度为216km/h=60m/s,根据v=v0+at得v=60m/s-0.5×20m/s=50m/s=180km/h。故选B。
3.一辆车由静止开始做匀变速直线运动,在第8 s末开始刹车,经4 s停下来,汽车刹车过程也在做匀变速直线运动,那么前后两段的加速度的大小之比为( )
A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1
答案B
解析设匀加速直线运动的末速度为v,根据速度时间公式v=v0+at,解得匀加速直线运动的加速度大小为a1=,匀减速直线运动的加速度大小a2=,可得a1∶a2=1∶2,选项B正确。
4.一物体做匀加速直线运动,已知它的加速度为2 m/s2,那么在任何1 s内( )
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的末速度一定比初速度大2 m/s
C.物体的初速度一定比前1 s的末速度大2 m/s
D.物体的末速度一定比前1 s的初速度大2 m/s
答案B
解析在任何1s内物体的末速度一定比初速度大2m/s,选项A错误,B正确。某1s初与前1s末为同一时刻,速度相等,选项C错误。某1s末比前1s初多2s,所以速度的变化量Δv=4m/s,选项D错误。
5.某物体做直线运动的v-t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/s
D.物体在0~10 s内的加速度为2.5 m/s2
答案BC
解析由题图知,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,选项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10m/s,选项C正确。物体在0~10s内的加速度为a=m/s2=1.5m/s2,选项D错误。
6.一物体做匀变速直线运动,初速度为2 m/s,加速度大小为1 m/s2,则经1 s后,其末速度大小( )
A.可能为3 m/sB.一定为1 m/s
C.可能为1 m/sD.不可能为1 m/s
答案AC
解析若加速度为1m/s2,由v=v0+at,解得v=3m/s;若加速度为-1m/s2,由v=v0+at,解得v=1m/s。选项A、C正确。
7.一物体做匀变速直线运动,当 t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东。当物体的速度大小变为2 m/s时,所用时间是( )
A.3 sB.5 s
C.7 sD.9 s
答案BC
解析取物体开始运动的方向为正方向(向东),物体的加速度a=m/s2=-2m/s2。物体速度大小为2m/s时,方向可能向东,也可能向西。当速度方向向东时,由v=v0+at知,t1=s=5s;速度方向向西时,t2=s=7s,选项B、C正确。
二、计算题
8.汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标。一辆汽车以54 km/h的速度在平直公路上匀速行驶。
(1)若汽车以1.5 m/s2的加速度加速,求8 s后汽车的速度大小。
(2)若汽车以1.5 m/s2的加速度刹车,分别求刹车8 s时和12 s时的速度大小。
答案(1)27 m/s (2)3 m/s 0
解析(1)初速度v0=54km/h=15m/s
由v=v0+at得v=(15+1.5×8)m/s=27m/s。
(2)刹车过程中汽车做匀减速直线运动,a'=-1.5m/s2
减速到停止所用的时间t'=s=10s
所以刹车8s时的速度
v'=v0+a't=(15-1.5×8)m/s=3m/s
刹车12s时的速度为零。
等级考素养提升
一、选择题(第1~4题为单选题,第5~7题为多选题)
1.一辆汽车在平直的高速公路上行驶。已知在某段时间内这辆汽车的加速度方向与速度方向相同,则在这段时间内,该汽车( )
A.一定做匀减速直线运动B.一定做匀加速直线运动
C.可能做匀变速直线运动D.一定做匀变速直线运动
答案C
解析汽车的加速度方向与速度方向相同,所以一定是加速运动。因为不能判断加速度大小是否恒定,所以不能确定汽车是否做匀变速直线运动,选项A、B、D错误,C正确。
2.下图是某质点做直线运动的速度—时间图像,由图像可知( )
A.第3 s内质点处于静止状态
B.质点在1 s末与6 s末的运动方向相反
C.质点在第1 s内和第6 s内的加速度方向相同
D.质点在0~2 s内的加速度大于4~6 s内的加速度
答案D
解析第3s内质点做匀速直线运动,选项A错误;质点速度方向一直为正,选项B错误;质点在0~2s内加速度a1==1m/s2,4~8s内加速度a2=m/s2=-0.5m/s2,第1s内加速度与第6s内加速度方向相反,而a1>|a2|,故选项C错误,D正确。
3.列车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶。某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h。以初速度方向为正方向,则下列说法错误的是( )
A.列车加速时的加速度大小为 m/s2
B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,其中a=- m/s2
C.若用v-t图像描述列车的运动,减速时的图线在t轴的下方
D.列车由静止加速,1 min内,速度可达20 m/s
答案C
解析180km/h=50m/s,列车的加速度大小a=m/s2,减速时,加速度方向与速度方向相反,a'=-m/s2,选项A、B正确;列车减速时,v-t图像中图线依然在t轴的上方,选项C错误;由v=at可得v=×60m/s=20m/s,选项D正确。
4.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图像如图所示。则在下列v-t图像中,可能正确描述此物体运动的是( )
答案D
解析在0~时间内,加速度恒定,物体从静止开始做匀加速直线运动;~T时间内,加速度恒定为零,物体做匀速直线运动;在T~时间内,加速度恒定但反向,物体做匀减速直线运动,根据Δv=aΔt,时刻物体速度为零;在~2T时间内,加速度恒定,物体做反方向的匀加速直线运动。综上所述,选项D正确。
5.一物体的速度随时间变化的关系为v=5-2t(v的单位为米每秒,t的单位为秒),则下列说法正确的是( )
A.物体的初速度为5 m/s
B.物体做匀加速直线运动
C.物体每秒的速度变化量为-2 m/s
D.经过3 s物体的速度为零
答案AC
解析由速度公式v=v0+at可知,物体的初速度为5m/s,加速度为-2m/s2,选项A正确;由于加速度方向与初速度方向相反,所以物体做匀减速运动,选项B错误;物体每秒的速度变化量为-2m/s,选项C正确;根据速度公式可以计算出经过3s物体的速度为-1m/s,负号表示方向与初速度方向相反,选项D错误。
6.甲、乙两物体从同一位置出发,沿同一直线运动,甲、乙运动的v-t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
答案BC
解析由题图知,甲以2m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2s内做匀加速直线运动,加速度a1=2m/s2,2~6s内做匀减速直线运动,加速度a2=-1m/s2,选项A错误,C正确;t1=1s和t2=4s时甲、乙速度相同,选项B正确;0~6s内甲、乙的速度方向都沿正方向,选项D错误。
7.(2023·全国高一课时练习)利用传感器与计算机结合,可以绘制出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到一沿平直轨道运动的小车的速度—时间图像如图所示,由此图像可知( )
A.20~40 s内小车做匀变速直线运动
B.20 s末小车回到出发点
C.0~10 s内小车的加速度逐渐增大
D.10~30 s内小车的加速度方向一直不变
答案CD
解析根据图像知,20~30s和30~40s两段时间内,加速度大小相等,方向相反,选项A错误;0~20s内小车的速度一直为正值,说明小车运动方向不变,20s末小车离出发点最远,选项B错误;0~10s内v-t图像为曲线,图线切线的斜率表示加速度,且切线斜率逐渐增大,则该时间内小车的加速度逐渐增大,选项C正确;10~30s内,曲线切线的斜率、直线的斜率均为负值,说明加速度方向均与正方向相反,选项D正确。
二、计算题
8.如图所示,小球以6 m/s 的初速度从某一位置滑上足够长的光滑斜面。已知小球在斜面上运动时的加速度大小为2 m/s2,方向沿斜面向下,问:经过多长时间小球的速度大小为3 m/s(小球在光滑斜面上运动时,加速度的大小和方向均不变)?
答案1.5 s或4.5 s
解析解法一:选沿斜面向上的方向为正方向,当小球在上滑过程中速度减为3m/s时有v0=6m/s,v=3m/s,a=-2m/s2,根据v=v0+at得t1==1.5s
小球继续向上运动,经t2==1.5s,速度由3m/s减为零,此后开始沿斜面向下做匀加速直线运动。
当小球在下滑过程中速度又增为3m/s时有v0'=0,v'=-3m/s,a=-2m/s2
根据v=v0+at得t2'==1.5s
综上可知,若小球在上滑过程中速度达到3m/s,则经历的时间为1.5s; 若在下滑过程中速度达到3m/s,则经历的时间为t1+t2+t2'=4.5s。
解法二:上滑过程中速度达到3m/s时 ,同上。对于在下滑过程中速度达到3m/s时,以沿斜面向上为正方向,则有v0=6m/s,a=-2m/s2,v'=-3m/s
由v=v0+at得t=4.5s。