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物理3 匀变速直线运动的位移与时间的关系精品课堂检测
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这是一份物理3 匀变速直线运动的位移与时间的关系精品课堂检测,共16页。试卷主要包含了0分),【答案】A,【答案】C,【答案】D等内容,欢迎下载使用。
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系同步练习-高中物理人教版(新课标)必修一一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)如下图所示,一足够长的固定斜面倾角为,一小物块可视为质点以一定的初速度从斜面底端沿斜面向上运动,在初始的两个相等时间段内向上运动的位移分别为3m、2m。则物块到达的最大高度为 A. B. C. 3m D. 6m一物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过A,B,C三点,物体通过AB段与BC段所用时间相等。已知AB段距离为,BC段距离为,由题目提供的条件,可以求出 A. 物体运动的加速度 B. 从O点到A点的距离
C. 物体通过AB段所用的时间 D. 物体在B点的瞬时速度如图所示,物体自O点由静止出发开始做匀加速直线运动,途经位置A,B,C,其中A、B之间的距离,B,C之间的距离。若物体通过、这两段位移的时间相等,则O、A之间的距离l等于
A. B. C. D. 竖直向上抛出一个小球,图示为小球向上做匀变速直线运动时的频闪照片,频闪仪每隔闪光一次,测出ac长为,af长为,则下列说法正确的是 A. bc长为
B. df长为
C. 小球的加速度大小为
D. 小球通过d点的速度大小为
一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s内和第2s内的位移大小依次为9m和则刹车后6s内的位移是 A. 20m B. 24m C. 25m D. 75m汽车以的速度匀速运动,发现前方有障碍物立即以大小为的加速度刹车,则汽车刹车后第2s内的位移大小和刹车后5s内的位移大小为A. , B. ,
C. , D. ,如图所示,物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、B、C三点,其中,。若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等,则O、A两点之间的距离等于A. B. C. D. 一辆汽车以速度v在平直公路上匀速行驶,司机忽然发现正前方距车x处,有另一辆汽车以速度匀速运动,于是他立即刹车不考虑反应时间,为使两车不相撞,则刹车的加速度应该满足的条件是A. B. C. D. 有一辆汽车在一个沙尘暴天气中匀速行驶,司机突然模糊的看到正前方十字路口有一路障,他立即采取刹车,未发生事故。已知该汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律式为的单位是m,t的单位是。则关于该汽车的运动,下列判断中正确的是A. 刹车过程中的加速度大小为
B. 刹车后6s内的位移48m
C. 刹车后,汽车第一个内,第二个内,第三个内,第四个内位移之比为
D. 刹车全过程的平均速度为已知某质点做直线运动的位移x与时间t的关系为:各物理量均采用国际单位制单位,则该质点 A. 第2s内的位移是
B. 前2s内的平均速度是
C. 任意相邻的1s内位移差都是
D. 第2s末的速度比第1s初的速度增加二、填空题(本大题共5小题,共20.0分)一个作匀加速运动的物体,它在第1秒内通过的位移是3米,在第2秒内通过的位移是5米,则它的初速度为 米秒,加速度为 米秒,在第3秒内通过的位移是 米,在第4秒末的速度为 米秒。物体作匀减速运动3m停下,它通过前1m、前2m、前3m所需时间之比为 ,前1m、前2m、前3m内平均速度之比为 ,通过第1m、第2m、第3m所需时间之比为 。如图,两光滑斜面在B处连接,小球由A处静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为和,设球经过B点前后的速度大小不变,则球在AB、BC段的加速度大小之比为________,球由A运动到C的过程中平均速率为________.一人从雪坡上匀加速下滑,他依次通过a、b、c三个标志旗,已知,,这人通过ab和bc所用时间都等于2s,则加速度为______,通过c处的速度为___。一汽车以10米秒的速度作匀速运动,在第2秒末关闭发动机,第3秒内汽车运动的平均速度为9米秒,则汽车关闭发动机后运动的加速度为 米,汽车在10秒内的位移为 米。三、实验题(本大题共2小题,共18.0分)打点计时器接在的交流电源上时,每隔______s打一个点.做匀变速直线运动的小车拖动纸带穿过打点计时器,纸带上记录的点如图,A、B、C、D、E为5个计数点,相邻两计数点间有4个点没标出.已知纸带与A点相近的一端跟小车相连,由此可知,小车的加速度大小为_______结果保留三位有效数字,方向与小车运动方向________填“相同”或“相反”;打下C点时,小车的瞬时速度为_______计算结果保留三位有效数字.
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为.接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是 A.先接通电源,后让纸带运动 先让纸带运动,再接通电源C.让纸带运动的同时接通电源 先让纸带运动或先接通电源都可以某同学在实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出.试根据纸带上各个计数点间的距离,本题计算结果数值保留两位有效数字算出打下D点时小车的瞬时速度为_______________.计算出小车的加速度为______________.四、计算题(本大题共2小题,共20.0分)一滑雪运动员沿一直坡道向下滑雪,出发点记为O,自O点由静止出发,先后经过同一直坡道上的A,B,C三点,视滑雪过程为匀加速直线运动,测得AB间距离为,BC间距离为,且通过AB段与BC段所用时间均为,求:滑雪过程中的加速度;两点间的距离.
汽车以的速度在平直公路上匀减速行驶,刹车后经3s速度变为,求:刹车过程中的加速度;刹车后前进32m所用的时间;刹车后6s内前进的距离;驾驶员以的速度运动时,发现前方70m处有障碍物,若驾驶员的反应时间为,问汽车以上述加速度刹车是否会出现安全问题?
答案和解析1.【答案】A
【解析】【分析】
做出示意图,先根据初始的两个相等时间段内向上运动的位移,计算出加速和A点的速度的表达式,然后研究AC段,求出AC段的大小,从而计算出沿斜面的最大长度,根据角度得出高度。
【解答】
如图所示,C点为最高点,,,可得;
由得;
研究AC段,,联立可得,
则,
可得,A项正确,BCD错误;
故选A。 2.【答案】B
【解析】【分析】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷。
根据题意结合匀变速直线运动的位移公式,分别表示前后两段的位移逐项进行分析。
【解答】
A.根据则需要知道物体通过AB段与BC段所用时间,才能求出物体运动的加速度,故A错误;
B.设OA段距离为x,加速度为a,物体通过AB段与BC段所用时间为T,由题意可得
,,,
联立解得,所以从O点到A点的距离可以求出,故B正确;
物体通过AB段所用的时间,物体在B点的瞬时速度均无法求出,故CD错误。
故选B。 3.【答案】C
【解析】【分析】
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,设相等的时间为T,求出B点的速度,从而得出A点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,求出加速度的大小,再根据速度位移公式求出0A间的距离.
本题考查匀变速直线运动中的规律应用,解决本题的关键掌握匀变速直线运动的公式以及推论,并能进行灵活的运用.
【解答】
设物体的加速度为a,通过、两段位移所用的时间均为T,则有:,由,可得:
,所以,即C正确。
故选:C。 4.【答案】C
【解析】【分析】
根据ac和cf之间的距离再根据得出加速度,再结合得出相邻小球之间的距离,根据匀变速直线运动的某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得出d点的瞬时速度;
本题是匀变速直线运动的位移差公式和瞬时速度等于中间时刻的平均速度的综合应用,中等难度。
【解答】
C.因为,,故,根据得出,故C正确;
D.通过d点的瞬时速度为:,故D错误;
根据可知,相邻两个小球的位移的差值为,设df之间的距离为x,则dc之间的距离为,
故得出,即,,,,故AB均错误。
故选C。 5.【答案】C
【解析】【分析】
本题是刹车问题,主要考查匀变速直线运动规律的综合运用。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m,根据匀减速直线运动的位移时间公式列出两个方程,求出初速度和加速度.但刹车问题要注意刹车的时间,然后把所给的时间跟刹车时间进行比较,如果所给时间小于刹车时间,则公式里的时间就用所给时间,若所给时间大于刹车时间,说明在此时间之前车已经静止,那只能用刹车时间进行计算。
【解答】
设汽车的初速度为,加速度为根据匀变速直线运动的推论有,得
第内的位移:,代入数据解得:
汽车从刹车到停止所需的时间:
则汽车刹车后内的位移等于内的位移:,故C正确。
故选C。 6.【答案】C
【解析】【分析】
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车到停止所需的时间,判断汽车是否停止,从而根据位移公式求出汽车的位移。
本题考查运动学中的刹车问题,知道汽车速度减为零后不再运动,是道易错题。
【解答】
汽车速度减为零所需的时间为:
则可知2s末汽车未停止,则第2s内的位移是
刹车在5s内的位移等于4s内的位移,则,故C正确,ABD错误。
故选C。 7.【答案】A
【解析】【分析】根据平均速度与中间时刻的速度的关系得到B点的速度,根据得到加速度,由速度和时间的关系得到A点的速度,由位移时间关系求出O、A之间的距离。
灵活运用匀变速直线运动规律是解题的关键。
【解答】设物体通过AB、BC所用时间均为T,则B点的速度为,根据得:,则有:,根据速度位移公式得,O、A两点之间的距离为 m,故A正确. 8.【答案】C
【解析】【分析】
两车不相撞的临界情况是:速度相等时,恰好不相撞,结合速度时间公式和位移公式求出加速度所满足的条件。
速度大者减速追速度小者,速度相等前,两者距离逐渐减小,若不能追上,速度相等后,两者距离越来越大,可知只能在速度相等前或相等时追上。临界情况为速度相等时恰好相碰。【解答】
两车速度相等时所经历的时间,
此时后面汽车的位移,
前面汽车的位移,
由得,解得,
所以加速度大小满足的条件是,故ABD错误,C正确;
故选:C。 9.【答案】D
【解析】【分析】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷。
根据匀变速直线运动的位移时间公式得出汽车的初速度和加速度,结合速度时间公式求出速度减为零的时间,根据平均速度推论求出刹车后的位移。
【解答】
A.根据:,得汽车的初速度:,加速度,故A错误;
B.汽车刹车所需的时间:,故汽车在5s末已经停止,故6s内的位移:,故B错误;
C.由B可知,汽车经过5s停止,故汽车运动可看作反向的初速为零的匀加速直线运动,故刹车后,汽车第一个内,第二个内,第三个内,第四个内,第五个1s内的位移之比为:1,故C错误;
D.刹车后5s末汽车已停止,故刹车后5s内的平均速度为:,故D正确。
故选D。 10.【答案】C
【解析】【分析】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷。根据匀变速直线运动的位移时间公式得出物体的初速度和加速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,即求出相邻相等时间内的位移之差,根据求出任意1s内的速度变化量。
【解答】
A、物体在第2s内的位移:,故A错误;
B、物体在前2s内的位移:,则前2s内的平均速度:,故B错误;
C、根据得,物体的初速度为,加速度为,根据得,,知任意相邻的1s内的位移之差为2m,故C正确;
D、任意1s内的速度增量:,故第2s末的速度比第1s初的速度增加:,故D错误。
故选C。 11.【答案】2;2;7;10
【解析】【分析】
根据匀变速直线运动的规律 可求得加速度;由速度时间关系可求得初速度;由位移公式求得位移。此题考查匀变速运动的速度时间关系、位移时间关系以及匀变速直线运动的基本规律的应用;解题时要搞清楚时间和时刻的概念,例如“第3秒内”,“第4秒末”等.
【解答】
由 ,可得 ,因为第一秒内的位移为3m,由 可得 ;第3秒内的位移: ,可得 ;第4秒末的速度: ;故答案为:2;2;7;10. 12.【答案】
【解析】【分析】
将匀减速直线运动反向看作初速度为零的匀加速直线运动;根据相临相等的位移内的时间之比结论反向得出时间之比;再根据题意明确前1m,前2m,前3m所用时间之比;再根据平均速度公式可求得平均速度。
本题考查匀变速直线运动的基本结论的综合应用,要注意明确逆向思维及初速度为零的匀变速直线运动结论的正确应用。
【解答】
对于末速度为零的匀减速直线运动,可以逆向看作初速度为零的匀加速直线运动;
则对于初速度为零的匀加速直线运动,在相邻相等的位移内所用时间之比为:
因此对于匀减速直线运动,通过第1m,第2m,第3m所用的时间比为
故前1m,前2m,前3m所用时间之比为:
平均速度故
故答案为: 13.【答案】;
【解析】【分析】本题考查了匀变速直线运动的速度与位移的关系、平均速度和中间时刻速度公式的相关知识,试题难度一般。
根据速度位移关系求出加速度的大小,即可求出加速度大小的比值;结合平均速度的推论公式即可分析。
【解答】小球在AB段和BC段均做匀加速直线运动,根据,可得两个过程中加速度大小分别为,,可得加速度大小之比设两个阶段的路程均为x,则有,,可得从A运动到C的过程中平均速率. 14.【答案】1,6
【解析】【分析】
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度,通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的速度,结合速度时间公式求出c点的速度。
【解答】根据得,人的加速度为:;根据平均速度推论知,b点的速度为:,根据速度时间公式得,c点的速度。
故答案为:1,6 15.【答案】;45。
【解析】【分析】
某段时间的平均速度等于这段时间中点的的瞬时速度,结合速度时间公式求解加速度;求解汽车速度减为零的时间,根据位移公式及位移速度公式求解10s内的位移。
本题关键掌握匀变速直线运动的规律及推论并灵活运用,对于刹车问题要注意刹车时间,速度减为零后汽车不再运动。
【解答】
因为第三秒内平均速度是,则第末的速度为
根据速度时间公式得,负号表示与初速度方向相反
则汽车速度减为零的时间
汽车在前2s内的位移
汽车在7s末速度减为零,则汽车在后8s内的位移
所以汽车在10秒内的位移
故答案为:;45。 16.【答案】;;相反;
【解析】【分析】
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,要注意单位的换算,及有效数字的保留。
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出纸带上A到B的时间中点的速度大小,然后根据可以求出打下C点时小车的瞬时速度大小。
【解答】
解:每相邻两个计数点之间都有4个点未画出,因此计数点之间的时间为;
根据运动学公式推论采用逐差法得出:
;
方向与小车运动方向相反;
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
有A到B点时间中点的速度为:
从计数点“A”到“B”的时间中点到“C”的时间为:,根据公式得,C点的速度为:
。
故答案为:;;相反;。 17.【答案】;;
【解析】【分析】
使用时应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时器的电源,纸带上可能有很长一段打不上点。
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小。
对于基本仪器的使用和工作原理,我们不仅从理论上学习它,还要从实践上去了解它,自己动手去做做,以加强基本仪器的了解和使用。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
【解答】
如果先释放纸带后接通电源,有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离,电源才被接通,那么纸带上只有很小的一段能打上点,大部分纸带没有打上点,纸带的利用率太低;所以应当先接通电源,后让纸带运动,故A正确,BCD错误。
故选:A
由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,为:
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,为:
故答案为:;;。 18.【答案】解:由得滑雪过程中的加速度;为AB的中间时刻,则有;由运动学公式得代入数据解得O到B点的位移则OA两点的距离代入数据。
【解析】本题主要考查匀变速直线运动的两个推论,1、某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,2、在相邻的相等时间内的位移差是恒量,即
19.【答案】解:汽车刹车时的加速度为:;
根据得:
解得:,舍去,因为汽车5s后速度减为零
汽车速度减为零的时间为:;
则刹车后6s内的位移等于5s内的位移为:
汽车在反应时间内的位移为:,
汽车匀减速运动的位移为:
因为,所以不会有安全问题。
答:刹车的加速度为.
刹车后前进32m所用的时间为2s.
刹车后6s内的位移为50m.
不会有安全问题.
【解析】根据速度时间公式求出刹车的加速度;
根据位移时间公式求出刹车前进32m的时间;
根据速度时间公式求出刹车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出刹车后的位移;
汽车在反应时间内的做匀速直线运动,刹车后做匀减速运动,结合速度位移公式求出匀减速运动的位移,结合匀速运动的位移,判断汽车是否有安全问题。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,注意本题考查运动学中的刹车问题,是道易错题,汽车速度减为零后不再运动。
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