高一物理人教版必修一鞏固練：第二章 第四節(jié) 勻變速直線運動的速度與位移的關系 Word版含答案

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1、 第四節(jié)　勻變速直線運動的速度與位移的關系 課時作業(yè)1 對應學生用書P25(建議用時：30分鐘) 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．(v2－v＝2ax)關于公式x＝，下列說法正確的是(　　) A．此公式只適用于勻加速直線運動 B．此公式適用于勻減速直線運動 C．此公式只適用于位移為正的情況 D．此公式不可能出現(xiàn)a、x同時為負值的情況 答案　B 解析　公式x＝適用于勻變速直線運動，既適用于勻加速直線運動，也適用于勻減速直線運動，既適用于位移為正的情況，也適用于位移為負的情況，B正確，A、C錯誤。當物體做勻加速直線運動，且規(guī)定初速度的反方向為正方向時，a

2、、x就會同時為負值，D錯誤。 2．(v2－v＝2ax)在一次交通事故中，交通警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是30 m，該車輛的剎車加速度是15 m/s2，該路段限速為60 km/h，則該車(　　) A．超速 B．不超速 C．是否超速無法判斷 D．行駛速度剛好是60 km/h 答案　A 解析　該車輛的末速度為零，由v2－v＝2ax，可計算出初速度v0＝＝ m/s＝30 m/s＝108 km/h，該車嚴重超速，A正確。 3．(v2－v＝2ax)汽車進行剎車實驗，若速率從8 m/s勻減速至零要用時1 s，按規(guī)定，速率為8 m/s的汽車剎車后拖行路程不得超過5.9 m，那么上述剎車實驗的

3、拖行路程是否符合規(guī)定(　　) A．拖行路程為8 m，符合規(guī)定 B．拖行路程為8 m，不符合規(guī)定 C．拖行路程為4 m，符合規(guī)定 D．拖行路程為4 m，不符合規(guī)定 答案　C 解析　由題意可知，該實驗的汽車的加速度a＝＝ m/s2＝－8 m/s2，再由運動學公式，可得位移s＝＝ m＝4 m，C正確。 4．(v2－v＝2ax)美國“華盛頓號”航空母艦上有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F－18大黃蜂”型戰(zhàn)斗機在跑道上加速時產(chǎn)生的加速度為4.5 m/s2，起飛速度為50 m/s。若該飛機滑行100 m時起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機具有的初速度為(　　) A．30 m/s B．40 m/s

4、 C．20 m/s D．10 m/s 答案　B 解析　飛機在跑道上運動，由v2－v＝2ax，得v＝v2－2ax，所以v0＝40 m/s。故正確答案為B。 5．(平均速度相等)(多選)甲與乙兩個質(zhì)點向同一方向運動，甲做初速度為零的勻加速直線運動，乙做勻速直線運動。開始計時時甲、乙位于同一位置，則當它們再次位于同一位置時，下列判斷正確的是(　　) A．兩質(zhì)點速度相等 B．甲與乙在這段時間內(nèi)的平均速度相等 C．乙的瞬時速度是甲的2倍 D．甲與乙的位移相同 答案　BD 解析　由題意可知，二者位移相同，所用的時間也相同，則平均速度相同，再由＝＝v乙，所以甲的瞬時速度是乙的2倍，故選

5、B、D。 6．(推論)(多選)一個做勻加速直線運動的物體先后經(jīng)過A、B兩點的速度分別為v1和v2，則下列結(jié)論中正確的有(　　) A．物體經(jīng)過AB位移中點的速度大小為 B．物體經(jīng)過AB位移中點的速度大小為 C．物體通過AB這段位移的平均速度為 D．物體通過AB這段位移所用時間的中間時刻的速度為 答案　BCD 解析　設經(jīng)過位移中點時的速度為v中，則對前半段的位移有2a·＝v－v，對后半段的位移有2a·＝v－v，由這兩式得v＝，A錯誤，B正確；對勻變速直線運動而言，總有＝v＝，C、D正確。 7．(平均速度)(多選)汽車從靜止開始先做勻加速直線運動，當速度達到8 m/s立即勻減速運動直

6、至停止，共經(jīng)歷時間10 s，由此可以求出(　　) A．汽車加速運動的時間 B．汽車的平均速度 C．汽車減速運動的距離 D．汽車運動的總距離為40 m 答案　BD 解析　加速階段的平均速度等于末速度8 m/s的一半，減速階段的平均速度與之相等，則整個過程的平均速度為4 m/s，故B正確。汽車的總位移等于平均速度與時間的乘積，即x＝t＝4×10 m＝40 m，故D正確。不能確定加速階段和減速階段的時間分配，所以其時間和位移均不能確定具體是怎么分配的，故A、C錯誤。 8．(綜合)汽車剎車后開始做勻減速運動，第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)的位移分別為3 m和2 m，那么從2 s末開始，汽車還能繼

7、續(xù)向前滑行的最大距離是(　　) A．1.5 m B．1.25 m C．1.125 m D．1 m 答案　C 解析　由平均速度可求0.5 s、1.5 s時的速度分別為3 m/s和2 m/s，得a＝－1 m/s2。由v＝v0＋at得v0＝3.5 m/s，共運動3.5 s,2 s末后汽車還能運動1.5 s，把汽車看成逆向勻加速直線運動，由x＝at2得x＝1.125 m。 9．(v2－v＝2ax)(多選)酒后駕駛會導致許多安全隱患，是因為駕駛員的反應時間變長，反應時間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間。表中“思考距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內(nèi)汽車行駛的距離，“制動距離”是

8、指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設汽車制動時的加速度大小都相同)。 速度/(m·s－1) 思考距離/m 制動距離/m 正常 酒后 正常 酒后 15,7.5,15.0,22.5,30.0 20,10.0,20.0,36.7,46.7 25,12.5,25.0,54.2,66.7 分析上表可知，下列說法正確的是(　　) A．駕駛員正常情況下反應時間為0.5 s B．駕駛員酒后反應時間比正常情況下多0.5 s C．駕駛員采取制動措施后汽車的加速度大小為3.75 m/s2 D．若汽車以25 m/s的速度行駛時，發(fā)現(xiàn)前方60 m處有險情

9、，酒后駕駛不能安全停車 答案　ABD 解析　駕駛員正常反應時間t1＝＝ s＝0.5 s，A正確；酒后駕駛員的反應時間t2＝＝ s＝1.0 s，故此時反應時間比正常情況下多0.5 s，B正確；制動后汽車的加速度a＝＝ m/s2＝－7.5 m/s2，C錯誤；汽車以25 m/s的速度行駛時的制動距離66.7 m>60 m，故若前方60 m處有險情，酒后駕駛不能安全停車，D正確。 二、非選擇題(按照題目要求作答，計算題須寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的題注明單位) 10．(推論)某校研究性學習小組的同學用如圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運動時的加速度。實驗過程如下

10、：在斜面上鋪上白紙，用圖釘固定；把滴水計時器固定在小車的末端，在小車上固定一平衡物；調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準)；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端；把調(diào)好的滴水計時器盛滿水，使水滴能滴入淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時放開小車，于是水滴在白紙上留下標志小車運動規(guī)律的點跡；小車到達斜面底端時立即將小車移開。圖乙為實驗得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點之間的距離是s01＝1.40 cm，s12＝2.15 cm，s23＝2.91 cm，s34＝3.65 cm，s45＝4.41 cm，s56＝5.15 cm。試問： (1)滴水計時器的原理與課本

11、上介紹的________原理類似。 (2)由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度v4＝________ m/s，小車的加速度a＝________ m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)打點計時器　(2)0.20　0.19 解析　(1)由題意知滴水計時器的原理與打點計時器的原理類似。 (2)可把小車的運動看做是勻變速直線運動，則 v4＝＝＝ m/s ≈0.20 m/s； 求加速度利用逐差法： a＝， 解得a≈0.19 m/s2。 11．(綜合)物體做勻加速直線運動，初速度為v0＝2 m/s，加速度為a＝0.1 m/s2，求： (1)前4秒內(nèi)的平均速度及位

12、移； (2)第4秒內(nèi)通過的位移。 答案　(1)2.2 m/s　8.8 m　(2)2.35 m 解析　(1)第4秒末的速度： v4＝v0＋at＝2 m/s＋0.1×4 m/s＝2.4 m/s， 前4秒內(nèi)的平均速度： ＝＝ m/s＝2.2 m/s。 位移x4＝t＝2.2×4 m＝8.8 m。 (2)第3秒末的速度： v3＝v0＋at′＝2 m/s＋0.1×3 m/s＝2.3 m/s， 第4秒內(nèi)通過的位移 x4′＝t″＝×1 m＝2.35 m。 12．(綜合)一輛汽車從O點由靜止開始做勻加速直線運動，已知途中先后經(jīng)過相距27 m的A、B兩點所用時間為2 s，汽車經(jīng)過B點時的速

13、度為15 m/s。求： (1)汽車經(jīng)過A點時的速度大小和加速度大?。? (2)汽車從出發(fā)點O到A點經(jīng)過的距離； (3)汽車經(jīng)過B點后再經(jīng)過2 s到達C點，則BC間距離為多少？ 答案　(1)12 m/s　1.5 m/s2　(2)48 m　(3)33 m 解析　(1)設汽車運動方向為正方向，過A點時速度為vA， 則AB段平均速度為AB＝ 故由xAB＝t＝ABt＝t，解得vA＝12 m/s。 對AB段：a＝＝1.5 m/s2。 (2)對OA段(v0＝0)：由v2－v＝2ax 得xOA＝＝48 m。 (3)汽車經(jīng)過BC段的時間等于經(jīng)過AB段的時間， 根據(jù)公式x2－x1＝aT2

14、對于AC段有：xBC－xAB＝aT2， 得xBC＝xAB＋aT2＝27 m＋1.5×22 m＝33 m。 課時作業(yè)2 對應學生用書P27(建議用時：30分鐘) 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．(v、v)(多選)物體沿一直線運動，在t時間內(nèi)通過的位移為x，它在中間時刻處的速度為v1，在中間位置時的速度為v2，則下列關于v1和v2的關系準確的是(　　) A．當物體做勻加速直線運動時，v1>v2 B．當物體做勻減速直線運動時，v1>v2 C．當物體做勻加速直線運動時，v1

15、直線運動時，中間時刻的速度v1＝，中間位置的速度v2＝，物體無論是做加速運動還是減速運動，均有v1

16、以20 m/s的速度沿平直路面行駛，當汽車以5 m/s2的加速度剎車時，其剎車距離為(　　) A．40 m B．20 m C．100 m D．4 m 答案　A 解析　已知v0＝20 m/s，a＝－5 m/s2，v＝0，由v2－v＝2ax得剎車距離x＝＝ m＝40 m。A正確。 4．(綜合)(多選)一物體做勻加速直線運動，從某時刻開始計時，即此時t＝0，已知在此之后1 s內(nèi)的位移為1 m，由此可求出(　　) A．物體運動的加速度 B．這1 s內(nèi)物體的瞬時速度 C．這1 s內(nèi)的平均速度 D．物體在t＝0.5 s時的瞬時速度 答案　CD 解析　瞬時速度對應的是“點”，而不是

17、“段”，故B錯誤；由勻變速直線運動的平均速度的推論可知：該段時間內(nèi)的中間時刻的瞬時速度等于本段時間內(nèi)的平均速度，即1 m/s，C、D正確；由于該段時間的初時刻的速度未知，故加速度不能求，A錯誤。 5．(v2－v＝2ax)一物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下滑，經(jīng)過斜面中點時速度為2 m/s，則物體到達斜面底端時的速度為(　　) A．3 m/s B．4 m/s C．6 m/s D．2 m/s 答案　D 解析　由公式v2－v＝2ax，得22＝2a·，v－22＝2a·，故vt＝2 m/s，D正確。 6．(v2－v＝2ax)汽車正在以12 m/s的速度在平直的公路上前進，在它的正前方15

18、 m處有一障礙物，汽車立即剎車做勻減速運動，加速度大小為6 m/s2，剎車后3 s末汽車和障礙物之間的距離為(　　) A．3 m B．6 m C．12 m D．9 m 答案　A 解析　汽車從剎車到靜止用時t＝＝2 s，剎車后3 s末汽車已靜止，此過程汽車前進的距離x＝＝ m＝12 m，故剎車后3 s末汽車和障礙物之間的距離為15 m－12 m＝3 m，A正確。 7．(v2－v＝2ax)A、B、C三點在同一條直線上，一物體從A點由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過B點的速度是v，到C點的速度是3v，則xAB∶xBC等于(　　) A．1∶8 B．1∶6 C．1∶5 D．1∶3

19、答案　A 解析　由公式v2－v＝2ax，得v2＝2axAB，(3v)2＝2a(xAB＋xBC)，聯(lián)立兩式可得xAB∶xBC＝1∶8。 8．(v2－v＝2ax)杭新景高速公路限速120 km/h，一般也要求速度不小于80 km/h。冬天大霧天氣的時候高速公路經(jīng)常封道，否則會造成非常嚴重的車禍。如果某人大霧天開車在高速公路上行駛，設能見度(觀察者與能看見的最遠目標間的距離)為30 m，該人的反應時間為0.5 s，汽車剎車時能產(chǎn)生的最大加速度的大小為5 m/s2，為安全行駛，汽車行駛的最大速度是(　　) A．10 m/s B．15 m/s C．10 m/s D．20 m/s 答案　B

20、 解析　在反應時間內(nèi)汽車的位移：x1＝vt，減速的位移：x2＝，由題意知：vt＋＝30，解得：v＝15 m/s，所以B正確；A、C、D錯誤。 9．(v2－v＝2ax)列車長為l，鐵路橋長為2l，列車勻加速行駛過橋，車頭過橋頭的速度為v1，車頭過橋尾時的速度為v2，則車尾過橋尾時的速度為(　　) A．3v2－v1 B．3v2＋v1 C. D. 答案　C 解析　v－v＝2a·2l，而v－v＝2a·3l，v3＝，C正確。 10．(綜合)(多選)歷史上有些科學家曾把在相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”(現(xiàn)稱“另類勻變速直線運動”)，“另類加速度”定義為A＝，其

21、中v0和vt分別表示某段位移s內(nèi)的初速度和末速度，A>0表示物體做加速運動，A<0表示物體做減速運動。而現(xiàn)在物理學中加速度的定義式為a＝，下列說法正確的是(　　) A．若A不變，則a也不變 B．若A>0且保持不變，則a逐漸變大 C．若A不變，則物體在中間位置處的速度為 D．若A不變，則物體在中間位置處的速度為 答案　BC 解析　題干中兩式聯(lián)立得，As＝at，若相等位移內(nèi)A不變，則at的乘積不變，故A錯誤；若A>0且保持不變，則vt>v0，故后面完成相等的位移所用時間t變小，由at乘積不變可知，a逐漸變大，B正確；若A不變，設物體在中間位置處的速度為v，則A＝＝，解得v＝，故C正

22、確，D錯誤。 二、非選擇題(按照題目要求作答，計算題須寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的題注明單位) 11．(綜合)某同學用打點計時器研究小車的勻變速直線運動。他將打點計時器接到頻率是50 Hz的交流電源上，實驗中得到一條紙帶，如圖所示。他在紙帶上便于測量的地方選取第1個計數(shù)點，在該點下標明A，第6個點下標明B，第11個點下標明C，第16個點下標明D，第21個點下標明E。測量時發(fā)現(xiàn)B點已模糊不清，測得AC長為14.56 cm，CD長為11.15 cm，DE長為13.73 cm。由以上數(shù)據(jù)可以算出：打點計時器打C點時小車的瞬時速度大小為 ________m/s，小車運動

23、的加速度大小為________m/s2，AB間的距離應為________cm。 答案　0.986　2.58　5.99 解析　由打點計時器的頻率知，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔T＝0.1 s。 C點的瞬時速度vC等于AE段的平均速度AE，即 vC＝AE＝＝ cm/s ＝98.6 cm/s＝0.986 m/s Δx＝xDE－xCD＝2.58 cm＝2.58×10－2 m 由Δx＝aT2得小車運動的加速度大小 a＝＝2.58 m/s2 由題意知xBC＋xAB＝14.56 cm xBC－xAB＝Δx＝2.58 cm，解得xAB＝5.99 cm。 12．(綜合)一隧道限速36 km

24、/h。一列火車長100 m，以72 km/h的速度行駛，駛至距隧道50 m 處開始做勻減速運動，以不高于限速的速度勻速通過隧道。若隧道長200 m。求： (1)火車做勻減速運動的最小加速度的大小； (2)火車全部通過隧道的最短時間。 答案　(1)3 m/s2　(2)30 s 解析　(1)72 km/h＝20 m/s,36 km/h＝10 m/s 當火車頭到達隧道口時速度為36 km/h，加速度最小，設其大小為a 由v2－v＝2(－a)x 得a＝＝ m/s2＝3 m/s2。 (2)火車以36 km/h的速度通過隧道，所需時間最短 火車通過隧道的位移為100 m＋200 m＝300 m 由x＝vt得t＝＝ s＝30 s。