高中物理人教版 (2019)必修 第一冊3 勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系隨堂練習(xí)題

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊3 勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系隨堂練習(xí)題，共6頁。試卷主要包含了單項選擇題，多項選擇題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、單項選擇題


1．(2019·寧德高一檢測)物體在做勻減速直線運動時(運動方向不變)，下面結(jié)論正確的是( )


A．加速度越來越小


B．加速度總與物體的運動方向相同


C．位移隨時間均勻減小


D．速度隨時間均勻減小


解析：選D.物體做勻減速直線運動，表明它的速度均勻減小，加速度大小不變，加速度方向與物體的運動方向相反，A、B錯誤，D正確；由于物體運動方向不變，位移逐漸增大，故C錯誤．


2．一個物體由靜止開始做勻加速直線運動，第1 s末的速度達到4 m/s，物體在第2 s內(nèi)的位移是( )


A．6 m B．8 m


C．4 m D．1.6 m


解析：選A.根據(jù)速度時間公式v1＝at，得a＝eq \f(v1,t)＝eq \f(4,1) m/s2＝4 m/s2.第1 s末的速度等于第2 s初的速度，所以物體在第2 s內(nèi)的位移x2＝v1t＋eq \f(1,2)at2＝4×1 m＋eq \f(1,2)×4×12 m＝6 m，故A正確．


3．(2019·徐州高一檢測)做勻減速直線運動的物體的加速度大小為a，初速度大小是v0，經(jīng)過時間t速度減小到零，則它在這段時間內(nèi)的位移大小表達錯誤的是( )


A．v0t＋eq \f(1,2)at2 B．v0t－eq \f(1,2)at2


C.eq \f(v0,2)t D.eq \f(1,2)at2


解析：選A.根據(jù)位移公式可知B正確，A錯誤；若將該運動反過來看，則是初速度為零的勻加速直線運動，則D正確；因為末速度等于零，故v0＝at代入x＝v0t－eq \f(1,2)at2得x＝eq \f(v0,2)t，故C正確．


4．(2019·甘肅白銀高一期中)國慶期間，京津冀地區(qū)平均PM2.5濃度維持在250 μg/m3左右，出現(xiàn)嚴重污染．已知汽車在京津高速上行駛限速120 km/h，由于霧霾的影響，某人開車在此段高速公路上行駛時，能見度(觀察者與能看見的最遠目標(biāo)間的距離)為50 m，該人的反應(yīng)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．20 m/s D．25 m/s


解析：選C.設(shè)汽車行駛的最大速度為v，則有：vt0＋eq \f(v2,2a)＝x，即0.5v＋eq \f(v2,10)＝50，解得v＝20 m/s.


5．甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運動，前1 h內(nèi)的位移－時間圖象如圖所示．下列表述中正確的是( )





A．0.2～0.5 h內(nèi)，甲的加速度比乙的大


B．0.2～0.5 h內(nèi)，甲的速度比乙的大


C．0.6～0.8 h內(nèi)，甲的位移比乙的小


D．0.8 h內(nèi)，甲、乙騎行的路程相等


解析：選B.在0.2～0.5 h內(nèi)，位移－時間圖象是傾斜的直線，則物體做勻速直線運動，所以在0.2～0.5 h內(nèi)，甲、乙兩人的加速度都為零，選項A錯誤；位移－時間圖象的斜率絕對值大小反映了物體運動速度的大小，斜率絕對值越大，速度越大，故0.2～0.5 h內(nèi)甲的速度大于乙的速度，選項B正確；由位移－時間圖象可知，0.6～0.8 h內(nèi)甲的位移大于乙的位移，選項C錯誤；由位移－時間圖象可知，0.8 h內(nèi)甲、乙往返運動過程中，甲運動的路程大于乙運動的路程，選項D錯誤．


6．一輛公共汽車進站后開始剎車，做勻減速直線運動．開始剎車后的第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)位移大小依次為9 m和7 m．則剎車后6 s內(nèi)的位移是( )


A．20 m B．24 m


C．25 m D．75 m


解析：選C.由Δx＝aT2得：9 m－7 m＝(a·12) m，a＝2 m/s2，由v0T－eq \f(1,2)aT2＝x1得：v0×1 s－eq \f(1,2)×2 m/s2×12 s2＝9 m，得v0＝10 m/s，汽車剎車時間tm＝eq \f(v0,a)＝5 s＜6 s，故剎車后6 s內(nèi)的位移為x＝eq \f(1,2)ateq \\al(2,m)＝eq \f(1,2)×2×52 m＝25 m，C正確．


7．(2019·陜西延安高一期中)學(xué)校對升旗手的要求是：國歌響起時開始升旗，當(dāng)國歌結(jié)束時國旗恰好升到旗桿頂端．已知國歌從響起到結(jié)束的時間是48 s，紅旗上升的高度是17.6 m．若國旗先向上做勻加速運動，時間持續(xù)4 s，然后做勻速運動，最后做勻減速運動，減速時間也為4 s，紅旗到達旗桿頂端時的速度恰好為零．則國旗勻加速運動時加速度a及國旗勻速運動時的速度v，正確的是( )


A．a(chǎn)＝0.2 m/s2 v＝0.1 m/s


B．a(chǎn)＝0.4 m/s2 v＝0.2 m/s


C．a(chǎn)＝0.1 m/s2 v＝0.2 m/s


D．a(chǎn)＝0.1 m/s2 v＝0.4 m/s


解析：選D.對于紅旗加速上升階段：x1＝eq \f(1,2)a1teq \\al(2,1)，對于紅旗勻速上升階段：v＝at1，x2＝vt2，對于紅旗減速上升階段：x3＝vt3－eq \f(1,2)a3teq \\al(2,3)，對于全過程：a1＝a3，x1＋x2＋x3＝17.6 m，由以上各式可得：a＝a1＝a3＝0.1 m/s2，v＝0.4 m/s.故D正確，A、B、C錯誤．


8．如圖是A、B兩個質(zhì)點做直線運動的位移－時間圖象．則( )


A．在運動過程中，A質(zhì)點總比B質(zhì)點運動得快


B．在0～t1這段時間內(nèi)，兩質(zhì)點的位移相同


C．當(dāng)t＝t1時，兩質(zhì)點的速度相等


D．當(dāng)t＝t1時，A、B兩質(zhì)點的加速度不相等


解析：選A.位移－時間圖象中，圖線的斜率對應(yīng)質(zhì)點的速度，所以A質(zhì)點的速度比B質(zhì)點的速度大，A正確；位移－時間圖象中，位移等于初、末時刻對應(yīng)的縱坐標(biāo)的坐標(biāo)差，所以在0～t1這段時間內(nèi)，A質(zhì)點的位移大于B質(zhì)點的位移，B錯誤；t1時刻，兩圖象的斜率不同，兩質(zhì)點的速度不同，C錯誤；兩質(zhì)點都做勻速直線運動，加速度都等于零，D錯誤．


二、多項選擇題


9．(2019·河北模擬)近年來，霧霾天氣頻繁出現(xiàn)．某日早6時濃霧天氣中道路能見度只有30 m，且路面濕滑．一輛小汽車以18 m/s的速度自中華路由南向北行駛，通過某路段時，突然發(fā)現(xiàn)正前方濃霧中有一輛卡車正以6 m/s的速度同向勻速行駛，于是，司機鳴笛示警同時緊急剎車，但路面濕滑，只能實現(xiàn)2 m/s2的加速度減速行駛．前車接到示警于2 s后以2 m/s2的加速度加速行駛．以下說法正確的是( )


A．前后車因都采取了必要的減加速運動，所以不會追尾


B．前后車雖采取了減加速運動，但加速度過小，仍會發(fā)生追尾碰撞


C．在前車開始加速時，兩車相距僅有9 m的距離


D．兩車距離最近只有2 m


解析：選AD.設(shè)v1＝18 m/s，v2＝6 m/s，a＝2 m/s2，t0＝2 s，s＝30 m；設(shè)汽車經(jīng)時間t兩者共速，則v1－at＝v2＋a(t－t0)，解得t＝4 s，此時間內(nèi)汽車的位移x1＝v1t－eq \f(1,2)at2＝56 m，卡車的位移x2＝v2t0＋v2(t－t0)＋eq \f(1,2)a(t－t0)2＝28 m，因x2＋s＞x1可知兩車不會追尾，此時兩車的距離為28 m＋30 m－56 m＝2 m，故A、D正確，B錯誤；在前車開始加速時，兩車相距Δx＝s－[(v1－v2)t0－eq \f(1,2)ateq \\al(2,0)]＝10 m的距離，故選項C錯誤．


10．(2019·廣西玉林高一期中)一個以v0＝5 m/s的初速度做直線運動的物體，自始至終有一個與初速度方向相反、大小為2 m/s2的加速度，則當(dāng)物體位移大小為6 m 時，物體已運動的時間可能為( )


A．1 s B．2 s


C．3 s D．6 s


解析：選BCD.取初速度方向為正方向，當(dāng)位移與v0同向時，位移為x＝6 m，由x＝v0t＋eq \f(1,2)at2得：6＝5t－t2，t1＝2 s或t2＝3 s，B、C正確．當(dāng)位移與v0方向相反時，位移為x＝－6 m，代入位移公式得：－6＝5t－t2，故t3＝6 s，D正確.


11.某物體運動的v－t圖象如圖所示，根據(jù)圖象可知，該物體( )


A．在0到2 s末的時間內(nèi)，加速度為1 m/s2


B．在0到5 s末的時間內(nèi)，位移為10 m


C．在0到6 s末的時間內(nèi)，位移為6.5 m


D．在0到6 s末的時間內(nèi)，路程為7.5 m


解析：選ACD.0～2 s內(nèi)的加速度：a＝eq \f(2,2) m/s2＝1 m/s2，A正確；0～5 s內(nèi)的位移：x1＝eq \f(1,2)×(2＋5)×2 m＝7 m，B錯誤；5 s～6 s內(nèi)的位移：x2＝eq \f(1,2)×1×(－1) m＝－0.5 m，所以0～6 s內(nèi)的總位移：x＝x1＋x2＝6.5 m，總路程：s＝x1＋|x2|＝7.5 m，故C、D正確．


12．(2019·廊坊高一檢測)如圖所示的四個圖象中，能表示質(zhì)點做往返運動回到出發(fā)點的是( )





解析：選BC.A圖中質(zhì)點開始時位移為正且均勻增大，說明質(zhì)點在原點正方向一側(cè)且沿正方向做勻速直線運動，一段時間后位移仍為正但在均勻減小，說明質(zhì)點仍在正方向一側(cè)，沿反方向勻速直線運動往出發(fā)點走，但沒有返回到出發(fā)點；B圖表示先從出發(fā)點沿正方向運動后再返回出發(fā)點，接著再沿負方向運動，后返回出發(fā)點，做往返運動；C圖表示從出發(fā)點沿正方向連續(xù)往返運動；而D圖表示質(zhì)點先靜止不動，再向某方向運動，沒有往返．


三、非選擇題


13．某市規(guī)定，汽車在學(xué)校門前大路上的行駛速度不得超過40 km/h.一次，一輛汽車在校門前大路上遇緊急情況剎車，由于車輪抱死，滑行時在大路上留下一道筆直的車痕．交警測量了車痕長度x＝9 m，又從監(jiān)控錄像上確定了該車從剎車到停止運動的時間t＝1.5 s，立即判斷出這輛車超速，這是為什么？


解析：法一：速度判斷法


由于x＝9 m，t＝1.5 s，所以由eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)得平均速度eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(9,1.5) m/s＝6 m/s.又因為eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(v0,2)，所以剎車前汽車的速度v0＝2eq \(v,\s\up6(－))＝2×6 m/s＝12 m/s＝43.2 km/h.


因為43.2 km/h>40 km/h，所以此車超速．


法二：位移判斷法


設(shè)汽車恰以v0＝40 km/h＝eq \f(100,9) m/s的速度行駛，則剎車后1.5 s汽車停下，汽車剎車時的加速度a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(0－v0,1.5 s)＝eq \f(－\f(100,9),1.5) m/s2＝－eq \f(200,27) m/s2.


以此加速度剎車，剎車位移x′＝v0t＋eq \f(1,2)at2＝eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(100,9)×1.5＋\f(1,2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(－\f(200,27)))×1.52))m≈8.33 m.


因為8.33 m