2020年高中物理必修1第二章课时8匀变速直线运动的位移与时间的关系同步练习(人教版)

2020年高中物理必修1第二章课时8匀变速直线运动的位移与时间的关系同步练习(人教版)

课时 8 匀变速直线运动的位移与时间的关系 ‎(30 分钟 100 分)‎ 基础 知道匀变速直线运动的位移的求法 , 掌握位移与时间的关系式 , 理解相关的物理量对应的物理意义 达标 素养 知道位移与时间关系的推导过程 ,能应用公式 x=v 0t+ 1at2 解决相关的物理问题 ,能用图象表示位移突破 2‎ 初速度 v 0、时间 t、加速度 a 和位移 x, 在已知其中三个物理量而求第四个物理量的情况下,使用位移 - 时间关系是解决该问题的最好方法。在速度 -时间图象中 ,速度图线和时间轴所围的面积与该段时间的位移相对应。‎ 题组一 位移与时间的关系式 ‎1.(7 分)两物体都做匀变速直线运动 ,在给定的时间间隔内 ( ) A .加速度大的物体 ,其通过的位移一定也大 B.初速度大的物体 ,其通过的位移一定也大C.末速度大的物体 ,其通过的位移一定也大D.平均速度大的物体 ,其通过的位移一定大 ‎2.(7 分)(多选 )一物体做匀变速直线运动的初速度 v0= 5 m/s,加速度的大小 a= 2 m/s2、方向与初 速度方向相反 ,则当物体位移大小为 6 m 时,物体已运动的时间可能为 ( )‎ A .1 s B .2 s C.4 s D .6 s ‎3.(7 分)以 36 km/h 的速度沿平直公路行驶的汽车 ,遇障碍物刹车后获得大小为 4 m/s2 的加速度,刹车后第 3 s 内,汽车走过的路程为 ( )‎ A .12.5 m B .2 m C.10 m D .0.5 m ‎4.(7 分)一质点做直线运动的位移 x 与时间 t 的关系为 x= 10t-t2 ,则 ( ) A .质点运动的加速度大小为 1 m/s2‎ B. 前 2 s 内,质点的平均速度是 9 m/s C. 任意相邻的 1 s 内,质点的位移差都是 1 m D.经过 5 s,质点的速度减为零 ‎5.(7 分)飞机的起飞过程是飞机在直跑道上由静止开始加速前进 ,达到一定速度时离地。已知 飞机加速前进的路程为 1600 m, 所用的时间为 40 s。假设这段时间内飞机的运动为匀加速运 动,用 a 表示加速度 ,用 v 表示离地时的速度 ,则 ( ) A .a= 2 m/s2,v= 80 m/s B.a= 1 m/s2,v= 40 m/s C.a= 2 m/s2,v= 40 m/s D.a= 1 m/s2,v= 80 m/s ‎6.(7 分)(多选 )由静止开始做匀加速直线运动的火车 ,在第 10 s 末的速度为 2 m/s,下列叙述中正确的是 ( )‎ A .前 10 s 内,火车通过的位移为 10 m B.火车每秒速度变化 0.2 m/s C.前 10 s 内,火车的平均速度为 1 m/s D.第 10 s 内,火车通过的位移为 2 m ‎7.(7 分)(多选 )做匀减速直线运动的质点的加速度大小为 a,初速度大小为 v0,经过时间 t,速度 减小到零 ,则下列式子中可表示质点在这段时间内的位移大小的是 ( )‎ t-‎ A .v0 1‎ ‎2‎ ‎at2‎ ‎B .v0t ‎??0 t 1 2‎ C. ‎2 D.2at ‎8.(15 分)如图所示 ,一滑雪运动员从 85 m 长的山坡上匀变速直线滑下 ,他的初速度是 1.8 m/s,‎ 末速度是 5.0 m/s,则他通过这段山坡需要多长时间 ?‎ 题组二 利用图象处理匀变速直线运动 ‎9.(7 分)图示是汽车与自行车在同一直线上同时从同一地点同向运动的 v-t 图象 ,由图象可知 ‎( )‎ A .在 2 s 末,二者速度相同B.在 4 s 末,二者速度相同C.在 2 s 末,二者相遇 D. 在 4 s 末,二者不相遇 ‎10.(7 分)一遥控玩具小车在平直路上运动 ,0~25 s 内的位移 — 时间图象如图所示 ,由图象可知 ‎( )‎ A .前 10 s 内,小车通过的位移为 150 m B.20 s 末,小车的速度为 -1 m/s C. 前 10 s 内,小车的加速度为 3 m/s2 D.前 25 s 内,小车做单方向直线运动 ‎11.(7 分)如图所示 ,关于 v-t 图象所描述的物体的运动情况 ,下列结论正确的是 ( )‎ A .O 到 A 过程中物体的速度变化比 B 到 C 过程中物体的速度变化快 B.AB 平行于时间轴 ,则物体在 AB 这段时间内是静止的 C.O 到 A 过程中物体的速度方向与 B 到 C 过程中物体的速度方向相反 D. 物体的位移越来越大 ‎12.(15 分)做直线运动的某一物体的 v-t 图象如图所示 ,根据图象 ,求 :‎ (1) 物体距出发点的最远距离。‎ (2) 前 4 s 内,物体通过的位移。‎ (3) 前 4 s 内,物体通过的路程。‎ 答案解析 课时 8‎ 1. D 解析:由匀变速直线运动的位移与时间关系 其通过的位移不一定大 ;由平均速度公式 x= ??+?0?‎ ‎‎ x=v ‎-‎ ‎‎ ‎0t+‎ ‎1 at2 可知 ,时间一定时 , 加速度大或初速度大的物体 ,‎ ‎2‎ ‎2 t= vt 可知,时间一定 , 末速度大的物体 ,其通过的位移不一定大,而平均速度大的物体 ,其通过的位移一定大 ,D 项正确。‎ 2. BD 解析: 当位移 x 与初速度 v0 同向时 ,由 ‎0 1 2 得 5t+1 ×(-2) t2= 6,解得 t1= 2 s,t2 = 3 s,当位移 x 与初速 x=v ‎t+ 2at 2‎ 度 v0 反向时 ,5t+ 1×( -2) t2=- 6,解得 t 3= 6 s,B、D 项正确。‎ ‎2‎ ‎3.D 解析:由 v=at 可得汽车刹车到静止所需的时间 t= 2.5 s,则第 3 s 内的位移 , 实际上就是 2 s~2.5 s 内汽车 at'‎ 通过的位移 ,x= 1‎ ‎2‎ ‎2= 0.5 m,D 项正确。‎ ‎4.D 解析:由位移公式 ‎0 1 2 可知,质点运动的初速度为 10 m/s,加速度为 -2 m/s2,A 项错误 ;前 2 s 内, 质点 ‎- 10 ×2-22‎ ‎x=v t+ 2at ‎2‎ 的平均速度 v=‎ ‎2‎ ‎m/s= 8 m/s,B 项错误 ;由 Δx=at ‎可知,任意相邻 1 s 内,质点通过的位移差都是 2 m,C 项 错误;由 v=v 0+at 可知,经过 5 s,质点的速度减为零 ,D 项正确。‎ ‎5.A 解析:由 ‎1 2 得 a= 2??‎ ‎2 由 -‎ ‎?? 2??‎ 得 v=‎ ‎项正确。‎ x= at ,‎ ‎2‎ ‎2 = 2 m/s ;‎ ‎??‎ ‎x= v t= 2t,‎ ‎= 80 m/s,A ‎??‎ 6. ABC 解析:由 v=at, 得 a= 0. 2 m/s2,故前 10 s内火车通过的位移 ‎1 2 1‎ ‎0.2×102 m= 10 m,A 、B 项正确 ;10‎ ‎- ?? 10‎ ‎1 2 1‎ ‎x= at = ×‎ ‎2 2‎ ‎2‎ s 内火车的平均速度 v=‎ ‎=‎ ‎?? 10‎ ‎m/s= 1 m/s,C 项正确 ;x10= 2at ‎- a(t- 1 s) = 1.9 m,D 项错误。‎ ‎2‎ ‎1‎ 7. ACD 解析:质点做匀减速直线运动 ,其加速度为 -a ,位移为 v0t- at ‎2‎ ‎2 ,A 项正确、 B 项错误 ;质点的平均速度为 ‎??0 ,位移大小为 ‎2‎ ‎??0 t,C 项正确 ;质点匀减速到零的运动可看成初速度为零的匀加速直线运动 ,可用匀加速直线运 ‎2‎ 动的规律来计算位移 ,位移大小为 1 at2,D 项正确。‎ ‎2‎ 8. 解:滑雪运动员的运动可以看成匀加速直线运动 ,可以利用匀加速直线运动的规律来求 ,已知量为初速度 v0、末速度 vt 和位移 x,待求量是时间 t 利用公式 v=v 0+at 和 x=v 0t+ 1 at2 求解 ‎2‎ 由以上两式消去物理量 a 可得 2x=vt+v 0t 所以需要的时间 t= 2??= 25 s。‎ ‎??+?0?‎ ‎9.A 解析:由题图可知 ,自行车做匀速直线运动 ,速度 v1= 6 m/s,汽车做初速度为零的匀加速直线运动 ,a= 3 m/s2, 交点表示 2 s 时二者的速度都是 6 m/s,A 项正确、 B 项错误 ;位移可由图线与坐标轴所围的面积求得 ,前 2 s 内二者图线与坐标轴围成的面积不相同 ,前 4 s 内二者图线与坐标轴围成的面积相同 ,C、 D 项错误。‎ ‎10. B 解析:题图是位移 — 时间图象 ,由图可知前 10 s 内,小车的位移为 30 m,A 项错误 ;图线的倾斜程度代表 小车的速度 ,15 s~ 25 s 内,小车的速度 v=‎ Δ ??‎ ‎=- 1 m/s,B 项正确 ;前 10 s 内,小车匀速运动 ,加速度为零 ,C 项错误 ;‎ Δ ??‎ 由图可知 ,0~10 s内,小车沿正方向运动 ,10 s~15 s内, 小车静止不动 ,15 s~25 s内,小车沿负方向运动 ,D 项错误。‎ ‎11.D 解析:v-t 图象中 ,OA 的斜率比 BC 的斜率小 ,表明 O 到 A 过程中物体的速度变化比 B 到 C 过程中物体的速度变化慢 ,A 项错误 ; AB 平行于时间轴 ,则物体在 AB 这段时间内速度保持不变 ,B 项错误 ;O 到 A 过程中物体的速度与 B 到 C 过程中物体的速度均为正 ,表明它们的速度方向相同 ,C 项错误 ;物体始终朝正方向运动 , 位移越来越大 ,D 项正确。‎ ‎12. 解:由题图可以看出 ,物体在 0~1 s 内沿正方向做匀加速直线运动 , 在 1 s~3 s 内沿正方向做匀减速直线运动 ,‎ 在 3 s~4 s 内沿反方向做匀加速直线运动 (1) 物体在第 3 s 末离出发点最远 ,最远的距离等于图象中前 3 s 内三角形的面积 即 x1= 1×3×4 m= 6 m。‎ ‎2‎ (2) 物体在前 4 s 内通过的位移为 t 轴上方三角形的面积与 t 轴下方三角形面积之差 即 x2= 1×3×4 m-1×1×2 m= 5 m。‎ ‎2 2‎ ‎1 1‎ (3) 物体在前 4 s 内通过的路程为 t 轴上方三角形的面积与 t 轴下方三角形面积之和 ,即 x3= 2 ×3×4 m+ 2×1×2‎ m= 7 m。‎