2020年高中物理 第2章 匀变速直线运动的研究 习题课 匀变速直线运动规律的应用练习 新人教版必修1

习题课匀变速直线运动规律的应用课时分层训练基础达标练1(多选)一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是()A物体的末速度一定与时间成正比B物体的位移一定与时间的平方成正比C物体的速度的变化与对应时间成正比D若为匀加速运动，速度和位移都随时间增加解析：选CD由速度公式vtv0at及vtv0at可知速度的变化与时间成正比，A错误，C正确；由xv0tat2可知，只有当v00时，x与t2成正比，B错误；匀加速直线运动速度和位移都随时间而增加，D正确2(多选)(2018陕西渭南尚德中学高一月考)某物体沿直线运动，其vt图象如图所示，则下列说法正确的是()A2 5 s内物体静止B02 s内物体加速度为5 m/s2C第1 s内和第6 s内的加速度方向相反D第6 s末物体回到原出发点解析：选BC图象是速度与时间的图象，25 s内图象是水平的直线说明物体是在做匀速直线运动，所以A错误；斜率表示加速度，所以加速度为5 m/s2，所以B正确；斜率表示加速度，倾斜直线斜率的正负表示加速度的方向，第1 s内和第6 s内倾斜直线斜率的正负不同，说明加速度的方向相反，所以C正确；第6 s末图象组成的面积最大，说明位移最大，不是回到原出发点，所以D错误3火车的速度为8 m/s，关闭发动机后做匀减速直线运动，前进70 m时速度减为6 m/s.若再经过40 s，火车又前进的距离为()A80 mB90 mC120 m D160 m解析：选B设火车的加速度为a，根据v2v2ax，解得a m/s20.2 m/s2，从6 m/s到停止所需要的时间为t s30 s，故再经过40 s火车前进的距离实际为火车再经过30 s前进的距离，即x t30 m90 m，选项B正确4如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是2L.一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B.子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动则子弹穿出A时的速度为()A B C Dv1解析：选C设子弹的加速度为a，则vv2a3Lvv2aL由两式得子弹穿出A时的速度vA ，C正确5(多选)一质点做匀加速直线运动，第3 s内的位移是2 m，第4 s内的位移是2.5 m，那么以下说法正确的是()A第2 s内的位移是2.5 mB质点的加速度是0.125 m/s2C第3 s末的瞬时速度是2.25 m/sD第4 s末的速度为2.75 m/s解析：选CD由xaT2，得a m/s20.5 m/s2，x3x2x4x3，所以第2 s内的位移x21.5 m，A、B错误；第3 s末的速度等于第24 s内的平均速度，所以v32.25 m/s，C正确；v4v3at2.75 m/s，D正确6.如图所示，A、B两物体相距s7 m，物体A以vA4 m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度vB10 m/s，向右做匀减速运动，加速度大小为2 m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为()A7 s B8 sC9 s D10 s解析：选BB物体能运动的时间tB s5 s此时B的位移xB m25 m在5 s内A物体的位移xAvAtB45 m20 mxB，所以在B停止运动之前A不能追上B.所以A追上B时，vAtxBs，t s8 s故B正确7甲车以3 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，乙车落后2 s在同一地点由静止出发，以4 m/s2的加速度做匀加速直线运动，两车速度方向一致在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是()A18 m B24 mC22 m D28 m解析：选B乙车从静止开始做匀加速直线运动，落后甲2 s，则开始阶段甲车在前，当乙车速度小于甲车的速度时，两车距离增大；当乙车速度大于甲车的速度时，两车距离减小，则当两车速度相等时距离最大即a甲(t乙2)a乙t乙，解得t乙6 s；两车距离的最大值为xx甲x乙a甲(t乙2)2a乙t24 m，故选B.8(2018河南洛阳高一质检)如图所示为甲、乙、丙三个质点的位置x与时间t的关系图象，则在0t2时间内()A甲先做匀加速再做匀减速运动B在t2时刻丙的速率大于乙的速率C甲的平均速度最大D丙的路程大于乙的路程解析：选Bxt图线的斜率表示速度，则甲先向正方向匀速运动，后向负方向匀速运动，故A错误；在t2时刻丙的图线的切线的斜率大于乙，则丙的速率大于乙的速率，故B正确；三个质点在相同时间内的位移相同，则平均速度相同，故C错误；丙的速度方向没变，速度大小逐渐变大，乙的速度一直不变，则乙、丙的路程相同，故D错误能力提升练9某辆汽车刹车时能产生的最大加速度为10 m/s2，司机发现前方有危险时，0.7 s后才能做出反应，开始制动，这个时间称为反应时间若汽车以20 m/s的速度行驶时，汽车之间的距离至少应为()A34 m B14 mC20 m D27 m解析：选A汽车的反应距离x1v0t1为确保安全，反应时间t1取0.7 s，x1200.7 m14 m，刹车后汽车做匀减速直线运动，滑行位移为x2，则vv2ax2，代入数据解得x220 m汽车之间的安全距离至少为xx1x234 m.10(多选)下列所给的图象分别是做直线运动的物体位移、速度和加速度随时间的变化图象，其中C图中物体在t0时的速度为0，能反映物体在2 s末回到初始位置的是()解析：选AB A图表示位移随时间变化规律图象，在2 s末物体的纵坐标为零，与初始坐标相同，故A图中物体在第2 s末回到了初始位置，A正确；B图表示速度随时间变化图象，其图象与坐标围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正位移，在坐标轴下方表示负位移，所以2 s末合位移为零，故回到了原点，B正确；C图物体先做匀变速直线运动，后沿原方向做加速度大小相等、方向相反的匀变速直线运动，则t2 s内位移不为零，物体没有回到初始位置，C错误；由D图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，则知物体没有回到初始位置，D错误11.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t0时刻同时经过公路旁的同一个路标在描述两车运动的vt图象中(如图所示)，直线a、b分别描述了甲、乙两车在020 s的运动情况关于两车之间的位置关系，下列说法中正确的是()A在010 s内两车逐渐靠近B在1020 s内两车逐渐远离C在515 s内两车的位移相等D在t10 s时两车在公路上相遇解析：选C由题图知乙做匀减速直线运动，初速度v乙10 m/s，加速度大小a乙0.5 m/s2.甲做匀速直线运动，速度v甲5 m/s.当t10 s时v甲v乙，甲、乙两车距离最大，所以010 s内两车之间的距离越来越大.1020 s内两车之间的距离越来越小，t20 s时，两车距离为0，再次相遇，故选项A、B、D错误；在515 s内，两图线与时间轴围成的面积相等，因而两车位移相等，故选项C正确12(多选)在平直公路上，自行车与同方向行驶的一辆汽车在t0时同时经过某一个路标，它们位移x(m)随时间t(s)的变化规律为：汽车为x10tt2(m)，自行车为x6t(m)，则下列说法正确的是()A汽车做减速直线运动，自行车做匀速直线运动B不能确定汽车和自行车各做什么运动C开始经过路标后较短时间内自行车在前，汽车在后D当自行车追上汽车时，它们距路标96 m解析：选AD根据两者位移x随时间t变化规律表达式可知，汽车做初速度为v010 m/s，加速度大小为a0.5 m/s2的匀减速直线运动，自行车做速度为v6 m/s的匀速直线运动，故A正确，B错误；由于v0v，所以开始经过路标后较短时间内汽车在前，自行车在后，故C错误；设汽车速度减少至零所用时间为t0，由题意得t020 s，当自行车追上汽车时，设经过的时间为t，则有10tt26t，解得t16 st0，符合情境，此时两者的位移为x96 m，故D正确13目前我国动车组在广泛使用假设动车轨道为直线，动车制动时的加速度为1 m/s2.(1)如果动车司机发现前方450 m处有故障车停车，要使动车不发生追尾，则动车运行速度不能超过多少？(不考虑反应时间)(2)如果动车运行的速度为252 km/h，当动车司机前方2 464 m 处有故障车停车，经反应后制动减速，为了确保列车不发生追尾，问动车司机反应时间不得超过多少？解析：(1)动车减速的加速度a1 m/s2，v2ax，解得v030 m/s.(2)v252 km/h70 m/s，设反应时间为t，反应时间内位移为x1，减速位移为x2xx1x22 464 mx1vtv22ax2解得t0.2 s.答案：(1)30 m/s(2)0.2 s14一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，已知途中先后经过相距27 m的A、B两点所用时间为2 s，汽车经过B点时的速度为15 m/s.求：(1)汽车经过A点时的速度大小和加速度大小；(2)汽车从出发点到A点经过的距离；(3)汽车经过B点后再经过2 s到达C点，则BC间距离为多少？解析：(1)设汽车运动方向为正方向，过A点时速度为vA，则AB段平均速度为AB故xABABtt，解得vA12 m/s.对AB段：a1.5 m/s2.(2)设出发点为O，对OA段(v00)：由v2v2ax，得xOA48 m.(3)汽车经过BC段的时间等于经过AB段的时间，由位移差公式有：xBCxABaT2，得xBCxABaT227 m1.522 m33 m.答案：(1)12 m/s1.5 m/s2(2)48 m(3)33 m6