高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动的速度与时间的关系课后测评

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动的速度与时间的关系课后测评，共12页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

基础过关练
题组一 匀变速直线运动
1.下列有关匀变速直线运动的认识,正确的是( )
A.匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量
B.匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量
C.在相等的时间内,匀变速直线运动的位移大小相等
D.匀变速直线运动的速度方向一定不变
2.下列说法正确的是( )
A.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动
B.若物体的加速度均匀减小,则物体做匀减速直线运动
C.若物体的加速度与其速度方向相反,则物体做减速直线运动
D.若物体在任意相等时间间隔内位移相等,则物体做匀变速直线运动
3.(多选)如图所示的四个图像中,表示物体做匀加速直线运动的是( )
题组二 速度与时间的关系
4.(2020山东名校联盟高一上期末)(多选)物体做匀加速直线运动,已知加速度为2 m/s2,那么( )
A.物体的速度变化率一定为2 m/s2
B.任意1秒时间内物体的末速度一定比初速度大2 m/s
C.第5 s的初速度比第4 s的末速度大2 m/s
D.第5 s的初速度比第4 s的初速度大2 m/s
5.一辆匀加速直线行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用时5 s,汽车的加速度大小为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度大小为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆时的速度大小为( )

A.2 m/sB.10 m/sC.2.5 m/sD.5 m/s
6.奥迪车有多种车型,如30TFSI、35TFSI、50TFSI(每种车型字母前的数字称为G值),G值用来表示车型的整体加速度,数字越大,加速越快。G值的大小为车辆从静止开始加速到100 km/h 的平均加速度数值(其单位为m/s2)再乘10。则车型为50TFSI的奥迪车从静止开始加速到 100 km/h 的时间约为( )
A.5.6 sB.6.2 sC.8.7 sD.9.5 s
7.(多选)一个物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东。当t为多少时,物体的速度大小变为2 m/s( )
A.3 sB.5 sC.7 sD.9 s
8.(多选)物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是8 m/s,则下面的结论正确的是( )
A.物体零时刻的速度是3 m/s
B.物体的加速度是2 m/s2
C.任何1 s内的速度变化量都是2 m/s
D.第2 s初的瞬时速度是6 m/s
9.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5 m/s,经2 s到达B点时的速度为11 m/s,再经过3 s到达C点,则它到达C点时的速度为多大?
题组三 匀变速直线运动的v-t图像
10.(多选)如图所示是某物体做直线运动的v-t图像,由图像可知,下列说法中正确的是( )
A.物体在0~10 s内做匀速直线运动
B.物体在0~10 s内做匀加速直线运动
C.物体运动的初速度为10 m/s
D.物体在0~10 s内的加速度为2.5 m/s2
能力提升练
题组一 v-t图像的理解及应用
1.(2019山东泰安一中高一上检测,)一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图像如图所示,由图可知( )
A.Oa段火箭的加速度小于ab段火箭的加速度
B.Ob段火箭是上升的,bc段火箭是下落的
C.tb时刻火箭离地最远
D.tc时刻火箭回到地面
2.(2020北京交大附中高一上期中,)将某汽车的刹车过程视为匀变速直线运动。该汽车在紧急刹车时加速度的大小为6 m/s2,在2 s内停下来,则选项图中能正确表示该汽车刹车过程的是( )
3.(2020山东临朐一中高一上检测,)一个做匀变速直线运动的质点的v-t图像如图所示,由图线可知其速度-时间关系式为( )

A.v=4+2tB.v=-4+2t
C.v=-4-2tD.v=4-2t
4.(2019江苏扬州高一上期末,)甲、乙两质点的v-t图像如图所示,由图可知( )
A.t=0时刻,甲的速度大
B.甲、乙两质点都做匀加速直线运动
C.相等时间内乙的速度改变大
D.在5 s末之前甲的速度大
题组二 速度公式v=v0+at的理解及应用
5.(2020山西太原高一上期中,)(多选)一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,经时间t,速度达到v,立即刹车做匀减速直线运动,又经时间2t停止,则汽车在加速阶段与减速阶段(易错)
A.加速度的方向相同
B.速度变化量的大小相等
C.加速度的大小相等
D.加速阶段速度变化快
6.(2020北京师大附中高一上期中,)一家从事创新设计的公司打造了一台飞行汽车,既可以在公路上行驶,也可以在天空飞行。已知该飞行汽车在跑道上的加速度大小为2 m/s2,速度达到40 m/s后离开地面。离开跑道后的加速度为5 m/s2,最大速度为200 m/s。飞行汽车从静止到加速至最大速度所用的时间为( )
A.40 sB.52 sC.88 sD.100 s
7.(2019山东德州高一上期末,)(多选)一辆电车做直线运动,速度v随时间t变化的函数关系为v=bt,其中b=0.3 m/s2时( )
A.电车做匀速直线运动
B.电车的速度变化率大小是0.3 m/s2
C.电车做匀变速直线运动
D.电车的初速度为0.3 m/s
8.(2019广东华南师范大学附属中学段考,)发射卫星一般应用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上做匀加速直线运动的加速度为50 m/s2,燃烧30 s后第一级脱离;第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度大小为10 m/s2的匀减速直线运动,10 s后第二级火箭启动,卫星向上做匀加速直线运动的加速度为80 m/s2,这样再经过1分半钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?
9.(2020河北唐山一中高一上期中,改编,)一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止。下表给出了不同时刻汽车的速度:
(1)求汽车做加速运动时的加速度大小和减速运动时的加速度大小。
(2)汽车从开出到停止共经历的时间是多少?
(3)汽车做匀速运动时的时间是多少?试说明理由。
题组三 刹车类问题
10.(2020河北邯郸高一上检测,)在平直公路上,一辆汽车以108 km/h的速度行驶,司机发现前方有危险立即刹车,刹车时加速度大小为6 m/s2,则刹车后3 s 末和6 s末汽车的速度大小分别为( )
A.12 m/s、6 m/sB.18 m/s、6 m/s
C.12 m/s、0D.以上均不正确
11.(2020四川成都外国语学校高一上期中,)磁悬浮列车由静止开始加速出站,加速度为0.6 m/s2,2 min后列车速度为多大?列车匀速运动时速度为432 km/h,如果以0.8 m/s2的加速度减速进站,求减速160 s时速度为多大?深度解析
12.(2018浙江台州中学期末,)一辆汽车从静止开始启动,做匀加速直线运动,用了10 s的时间达到72 km/h的速度,然后以这个速度在平直公路上匀速行驶,突然司机发现前方公路上有一只小鹿,于是立即刹车,如图,刹车过程中做匀减速直线运动,加速度大小为4 m/s2,求:
(1)汽车在启动时的加速度;
(2)开始刹车后2 s末的速度大小和6 s末的速度大小。
13.(2020福建福州平潭新世纪学校高一上月考,)汽车以45 km/h的速度匀速行驶。
(1)若汽车以0.6 m/s2的加速度加速,则10 s后速度能达到多少?
(2)若汽车以0.6 m/s2的加速度减速,则10 s后速度能达到多少?
(3)若汽车以3 m/s2的加速度减速,则10 s后速度为多少?易错
答案全解全析
基础过关练
1.B 对于不同时间,匀变速直线运动的速度变化量不同,A错。匀变速直线运动的加速度即速度变化率不变,B对。匀变速直线运动的速度时刻在变,在相等的时间内位移大小不相等,C错。匀变速直线运动的加速度方向一定不变,速度方向可能变化,D错。
2.C 匀加速直线运动、匀减速直线运动中物体的加速度保持不变,故A、B错误。若加速度方向与速度方向相反,则物体做减速直线运动,故C正确。若物体在任意相等时间间隔内位移相等,则物体的速度保持不变,物体做匀速直线运动,故D错误。
3.AD 做匀加速直线运动的物体的速度随时间均匀增大,其图线远离时间轴,故选A、D。
4.ABD 加速度就是速度的变化率,加速度为2 m/s2,则物体的速度变化率一定为2 m/s2,故A正确;物体做匀加速直线运动,加速度为2 m/s2,说明在任意1 s时间内物体的末速度比初速度大2 m/s,故B正确;第5 s初与第4 s末是同一时刻,物体的速度相等,故C错误;因加速度为2 m/s2,故第5 s初与第4 s初的时间间隔1 s内其速度增加2 m/s,故D正确。
5.D 由题意知v=15 m/s,a=2 m/s2,t=5 s,根据v=v0+at得,v0=v-at=15 m/s-2×5 m/s=5 m/s,故选D。
6.A 由题意可知,该型号车的加速度为a=5010 m/s2=5 m/s2,v=100 km/h≈27.8 m/s,故加速时间t=va=27.85 s≈5.6 s。
7.BC 取物体开始运动的方向为正方向,物体的加速度a=v-v0t=8-122 m/s2=-2 m/s2。物体的速度大小为2 m/s时,方向可能向东,也可能向西。当速度方向向东时,t1=2-12-2 s=5 s;速度方向向西时,t2=-2-12-2 s=7 s,故B、C正确。
8.BCD 物体的加速度a=v2-v1t=8-61 m/s2=2 m/s2,物体在零时刻的速度v0=v1-at1=(6-2×1) m/s=4 m/s,故A错误,B正确;物体在任何1 s内速度的变化量Δv=at=2×1 m/s=2 m/s,故C正确;第2 s初和第1 s末是同一时刻,可知第2 s初的瞬时速度是6 m/s,故D正确。
9.答案 20 m/s
解析 物体的加速度a=vB-vAtAB=11-52 m/s2=3 m/s2,则物体到达C点时的速度大小vC=vB+atBC=(11+3×3) m/s=20 m/s。
10.BC 由题图知,物体的速度均匀增大,图像的斜率一定,说明该物体做匀加速直线运动,A错误,B正确。物体运动的初速度即t=0时刻的速度,由题图知初速度为10 m/s,C正确。物体在0~10 s内的加速度为a=v-v0t=25-1010 m/s2=1.5 m/s2,D错误。
能力提升练
1.A 由题图可知a段图线的斜率小于ab段图线的斜率,因此a段火箭的加速度小于ab段火箭的加速度,故A正确;从题图可知整个过程火箭都在上升,而且在tc时刻到达最高点,故B、C、D错误。
2.A 汽车在紧急刹车时加速度的大小为6 m/s2,在2 s内停下来,则a=-6 m/s2,由匀变速直线运动的速度公式得0=v0+at,解得v0=12 m/s,即在2 s内汽车速度从12 m/s变成0,能正确表示该汽车刹车过程的v-t图像是A项。
3.B 由题图可知v0=-4 m/s、a=ΔvΔt=2 m/s2,所以由匀变速直线运动的速度时间关系v=v0+at得,该质点运动的速度时间关系式为v=-4+2t。故B项正确,A、C、D项错误。
4.B 由题图可看出:乙图线的纵截距大,甲图线的纵截距为0,故t=0时刻,乙的速度大,选项A错误;由于甲、乙图线都是倾斜的直线,且甲图线的斜率比乙图线的大,表明甲、乙都做匀加速直线运动,且甲的加速度大,即相等时间内甲的速度改变大,选项B正确,C错误;由题图知,在5 s末之前,任一时刻甲的速度小于乙的速度,选项D错误。
5.BD 汽车做匀加速直线运动时速度从0增大到v,做匀减速直线运动时速度从v减小到0,可知速度变化量的大小相等,故B正确;根据加速度的定义式知,匀加速直线运动的加速度a=vt,匀减速直线运动的加速度a'=-v2t,可知加速度的方向相反,加速阶段的加速度大,速度变化快,故D正确,A、C错误。
易错警示
注意公式v=v0+at的矢量性:公式中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,首先应选取正方向。一般以v0的方向为正方向,若为匀加速直线运动,a>0;若为匀减速直线运动,a<0。若v>0,说明v与v0方向相同;若v<0,说明v与v0方向相反。
6.B 由匀变速直线运动的公式v=v0+at知,飞行汽车在跑道上行驶的时间为t1=v1a1=402 s=20 s。飞行汽车从离开地面到加速至最大速度的时间为t2=v2-v1a2=200-405 s=32 s,故t=t1+t2=52 s,B正确。
7.BC 电车做直线运动,由v=bt,可知速度随时间均匀变化,电车做匀变速直线运动,故A错误,C正确;根据v=at,可知电车的加速度a=0.3 m/s2,则速度的变化率大小为0.3 m/s2,电车的初速度为0,故B正确,D错误。
8.答案 8 600 m/s
解析 整个过程中卫星的运动不是匀变速直线运动,但可以分为三个匀变速直线运动处理:
第一级火箭脱离时卫星的速度
v1=a1t1=50×30 m/s=1 500 m/s。
减速上升10 s后的速度
v2=v1-a2t2=(1 500-10×10) m/s=1 400 m/s,
第二级火箭脱离时卫星的速度
v3=v2+a3t3=1 400 m/s+80×90 m/s=8 600 m/s。
9.答案 (1)3 m/s2 6 m/s2 (2)11 s (3)见解析
解析 (1)3.0 s前汽车一定做匀加速运动,9.5 s后一定做匀减速运动,则:
a1=Δv1Δt1=9-33-1 m/s2=3 m/s2
a2=Δv2Δt2=3-910.5-9.5 m/s2=-6 m/s2,即大小为6 m/s2,方向与运动方向相反
(2)对9.5 s后分析,需再经Δt停下,对9.5 s后
Δt=Δva2=0-9-6 s=1.5 s
汽车从开出到停止共经历的时间t总=9.5 s+Δt=11 s
(3)汽车先匀加速,后匀速,再匀减速,总时间为11 s,由表格可知,匀速时速度为12 m/s,同时也为匀加速的末速度和匀减速的初速度。
所以匀加速过程:t1=v-0a1=4 s
匀减速过程:t3=0-va2=2 s
汽车做匀速运动的时间t2=t总-t1-t3=5 s
10.C v0=108 km/h=30 m/s,规定v0的方向为正方向,则a=-6 m/s2,汽车刹车所用的总时间t0=0-v0a=5 s。t1=3 s时的速度v1=v0+at1=(30-6×3) m/s=12 m/s;由于t0=5 s<6 s,6 s末汽车已停止运动,即6 s末汽车的速度为0。故C项正确,A、B、D项错误。
11.答案 72 m/s 0
解析 取列车开始运动的方向为正方向,
列车运动的初速度v0=0,加速度为a1=0.6 m/s2
则列车2 min后的速度v1=v0+a1t1=(0+0.6×2×60) m/s=72 m/s
当列车减速进站时a2=-0.8 m/s2
列车减速运动时的初速度v2=432 km/h=120 m/s
列车从刹车到速度为0的时间
t2=0-v2a2=-120-0.8 s=150 s
所以160 s时列车已经停止运动,速度为0。
方法总结
处理刹车类问题的基本思路
12.答案 (1)2 m/s2,方向与汽车的运动方向相同 (2)12 m/s 0
解析 (1)选汽车的运动方向为正方向,
在启动过程,初速度v0=0,末速度v1=72 km/h=20 m/s,加速时间t1=10 s,
所以启动时的加速度为a1=v1-v0t1=20-010 m/s2=2 m/s2。
即启动时的加速度大小为2 m/s2,方向与汽车的运动方向相同。
(2)汽车刹车过程的加速度为a2=-4 m/s2
设汽车刹车过程用时t0
由0=v1+a2t0,
得汽车停止所需要的时间为t0=5 s,
所以开始刹车后2 s末的速度为
v2=v1+a2t2=(20-4×2) m/s=12 m/s,
由于6 s>5 s,所以开始刹车后6 s末的速度为0。
13.答案 (1)18.5 m/s (2)6.5 m/s (3)0
解析 (1)初速度v0=45 km/h=12.5 m/s,
加速度a=0.6 m/s2,时间t=10 s。
10 s后汽车的速度为
v=v0+at=(12.5+0.6×10) m/s=18.5 m/s。
(2)汽车匀减速运动的加速度
a1=-0.6 m/s2,
减速到停止的时间
tm=0-v0a1=0-12.5-0.6 s≈20.83 s>10 s,
所以10 s后汽车的速度为
v1=v0+a1t=(12.5-0.6×10) m/s=6.5 m/s。
(3)汽车减速到停止的时间t2=0-v0a2=0-12.5-3 s≈4.2 s<10 s,
所以10 s后汽车已经停止,则10 s后汽车的速度为0。
易错警示
求解刹车类问题的常见错误
当给定的时间大于“刹车时间”时,误认为汽车在给定的时间内一直做匀减速直线运动,简单套用匀变速直线运动公式v=v0+at,导致速度出现负值。
时刻/s
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度/(m·s-1)
3
6
9
12
12
9
3