人教版 (新课标)必修14 匀变速直线运动的位移与速度的关系一课一练

这是一份人教版 (新课标)必修14 匀变速直线运动的位移与速度的关系一课一练，共10页。试卷主要包含了相关媒体报道称等内容，欢迎下载使用。
4　匀变速直线运动的速度与位移的关系基础过关练题组一　速度-位移公式v2-=2ax的理解与应用1.(2021湖南益阳南县一中高一上期中)物体由静止开始做匀加速直线运动,速度为v时,位移为s,当速度为4v时,位移为              (　　)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.9s B.16sC.4s D.8s2.(2020福建泉州泉港一中高一上期末)汽车做匀加速直线运动,速度从5 m/s增大到10 m/s经过的位移为3 m,则速度从10 m/s增加到20 m/s经过的位移为              (　　)A.6 m B.9 mC.12 m D.15 m3.(2021河南郑州八所省示范高中高一上期中联考)相关媒体报道称:中国在建的航母将直接采用核动力,并直接采用电磁弹射的方式起降战斗机。假设航母处于静止状态,跑道总长200 m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s,那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为              (　　)A.5 m/s B.10 m/sC.15 m/s D.20 m/s4.(2019江苏启东中学高一上期中)一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36 km/h,刹车后获得加速度的大小是4 m/s2,求:(1)刹车后3 s末的速度;(2)从开始刹车至停止,滑行一半距离时的速度大小。       题组二　中点位置和中间时刻速度公式的应用5.(2020黑龙江鹤岗一中高一上期末)一个做匀加速直线运动的物体,通过A点的瞬时速度为v1,通过B点的瞬时速度为v2,则该物体通过AB中点时的瞬时速度是              (　　)A. B.(v1-v2)C.(v1+v2) D.6.(2021重庆万州二中高一上期中)如图所示,木块A、B并排且固定在水平桌面上,A的长度是L,B的长度是2L,一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A,以速度v2穿出B,子弹可视为质点,其运动可视为匀变速直线运动,则子弹穿出A时的速度为              (　　)A. B. C. D.7.(多选)一辆小汽车在一段平直的公路上做匀加速直线运动,A、B是运动过程中经过的两点。已知汽车经过A点时的速度为1 m/s,经过B点时的速度为7 m/s。则关于汽车从A到B的运动过程,下列说法正确的是              (　　)A.中间时刻的速度是4 m/sB.中间时刻的速度是5 m/sC.平均速度是4 m/sD.平均速度是5 m/s题组三　初速度为零的匀加速直线运动的重要推论8.(2021安徽池州高一上期中联考)如图所示,一冰壶以速度v垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比正确的是              (　　)A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1B.v1∶v2∶v3=1∶∶C.t1∶t2∶t3=1∶∶D.t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶19.(2019重庆南开中学高一上期中)一质点以某一初速度做匀减速直线运动,经5 s停下来,则它在第1 s内、第3 s内、第4 s内的位移之比为              (　　)A.1∶3∶4B.1∶5∶7C.9∶5∶3D.9∶7∶3 能力提升练题组一　匀变速直线运动规律的应用1.(2021上海徐汇高一上期中,)做匀加速直线运动的物体先后经过A、B、C三点,已知AB=BC,AB段的平均速度是3 m/s,BC段的平均速度是6 m/s,则物体经过B点时的瞬时速度为              (　　)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.4 m/s B.4.5 m/sC.5 m/s D.5.5 m/s2.(2021山西吕梁高一上期中联考,)如图所示,水槽底有一质量为m的木块(可视为质点)通过定滑轮被绳子拉住(不计定滑轮直径),绳子断后,木块从静止开始匀加速上浮,若露出水面时的位移大小为h,所用时间为t,则              (　　)A.木块上浮的加速度大小为B.木块上浮到水面时的速度大小为C.木块上浮时的速度大小为D.木块上浮所需时间为3.(2021河南郑州八所省示范高中高一上期中联考,)一质点以一定的初速度冲上一倾角为θ的斜面做匀减速直线运动,最后静止在斜面上,在第1 s内位移为8 m,停止运动前的最后1 s内位移为2 m,求:(1)在整个减速运动过程中质点的位移大小;(2)整个减速过程共用多少时间。       4.(2021山东菏泽高三上期中,)ETC是不停车电子收费系统的简称,它安装在高速公路出入口处,给人们带来了很大的便利,节省了时间,减少了车辆在高速公路收费站等待的时间。当汽车以v=13 m/s的速度到达收费站前方,通过ETC通道以前,要求在收费站中心线前方x0=10 m处减速至v'=5 m/s,匀速行驶到达中心线后,再加速恢复至原速度行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为a=2 m/s2。求:(1)汽车需在距离匀速行驶区域多远的地方开始减速;(2)汽车从开始减速到再次恢复到原速度需要的时间。   题组二　追及、相遇问题5.(2021重庆南开中学高一上期中,)甲、乙两辆出租车从同一地点出发,沿同一方向做直线运动,两车运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是              (　　)A.第15 s末两车相遇B.当乙车出发时,甲车在乙车前方30 m处C.甲、乙两车相遇前,两车间的最大距离为50 mD.以甲车出发时刻为计时起点,甲、乙两车经25 s相遇6.(2020天津静海四校高一上联考,)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v0=8 m/s的速度匀速驶过的货车有违章行为时,决定前去追赶。经2.5 s,警车发动起来,以加速度a=2 m/s2做匀加速直线运动。假设在警车追上货车前,货车一直匀速行驶,试问:(1)警车发动完成后要多长时间才能追上违章的货车?(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多大?      答案全解全析基础过关练1.B　根据匀变速直线运动的速度-位移公式可得v2=2as,(4v)2=2as',联立上式解得s'=16s,B正确。2.C　根据-=2ax有:(102-52) m2/s2=2a×(3 m),(202-102) m2/s2=2as,解得s=12 m,故C正确。3.B　由运动学公式v2-=2as代入数据解得v0== m/s=10 m/s,故选B。4.答案　(1)0　(2)5 m/s解析　(1)v0=36 km/h=10 m/s,汽车从刹车到速度减为零所需的时间t== s=2.5 s<3 s,则刹车后3 s末的速度为零。(2)设滑行一半距离时的速度大小为v,则有v2-=2a·,全过程中有0-=2ax,解得v== m/s=5 m/s。5.A　设物体通过AB中点位置时的速度为v,根据v2-=2a,-v2=2a,得物体通过AB中点时的瞬时速度v=,故A正确。6.A　设子弹穿出A时的速度为v,则v2-=2aL,-v2=2a·2L,联立解得 v=,A正确。7.AC　汽车从A到B的运动过程中,中间时刻的速度== m/s=4 m/s,故选项A正确,B错误;汽车从A到B的运动过程中的平均速度等于中间时刻的速度,故选项C正确,D错误。8.D　把运动过程逆过来看,冰壶做初速度为零的匀加速直线运动,根据v2=2ax,位移为l、2l、3l时的速度之比为1∶∶,则进入每个矩形区域时的速度之比为v1∶v2∶v3=∶∶1,A、B错误。根据x=at2,冰壶通过l、2l、3l的距离所用的时间之比为1∶∶,则穿过每个矩形区域所用的时间之比为t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1,C错误,D正确。故选D。9.C　质点以某一初速度做匀减速直线运动,经5 s停下来,利用“逆向思维法”,将物体的运动逆过来看成初速度为零的匀加速直线运动,由x=at2得,它在前1 s内、前2 s内、前3 s内、前4 s内、前5 s内的位移之比为1∶4∶9∶16∶25,则它在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内、第5 s内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9,则物体做匀减速运动时,第1 s内、第3 s内、第4 s内的位移之比为9∶5∶3,故C正确。能力提升练1.C　设物体的加速度大小为a,经过A、B、C三点的速度分别为vA、vB、vC,AB段的平均速度是v1=3 m/s,BC段的平均速度是v2=6 m/s,则有=v1,=v2,设AB=BC=x,根据匀加速直线运动速度-位移公式,可得-=2ax,-=2ax,联立解得vB== m/s=5 m/s,故选C。2.B　木块向上做匀加速运动,由h=at2得a=,A错误;根据速度-位移公式,木块上浮到水面时的速度大小为v==,B正确;木块上浮,有v'2=2a×,解得v'=,C错误;根据位移-时间公式=at'2,解得t'=t,D错误。故选B。3.答案　(1)12.5 m　(2)2.5 s解析　(1)设质点做匀减速运动的加速度大小为a,初速度为v0。由于质点停止运动前的最后1 s内位移为2 m,则x2=a所以a== m/s2=4 m/s2质点在第1 s内位移为8 m,则x1=v0t1-a所以v0== m/s=10 m/s在整个减速运动过程中质点的位移大小为x== m=12.5 m(2)对整个过程逆向考虑,由x=at2,得t== s=2.5 s4.答案　(1)36 m　(2)10 s解析　(1)设在匀速行驶区域前x处开始减速,由运动学公式-=2ax,可得v'2-v2=-2ax,代入数据解得x=36 m,即需要在距离匀速行驶区域36 m处开始减速。(2)设从13 m/s减速到5 m/s所用的时间为t1,由vt=v0+at可得v'=v-at1,代入数据解得t1=4 s,设汽车在匀速行驶区域内所用时间为t2,t2==2 s汽车在加速过程中所用时间与减速过程所用时间相同,则汽车从开始减速到再次恢复到原速度需要的时间为t=2t1+t2=10 s。5.D　根据速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,15 s末,甲的位移大小x1=×(5+15)×10 m=100 m,乙的位移大小x2=×5×10 m=25 m,甲、乙位移不相等,所以未相遇,A错误;t=10 s时乙车出发,此时甲的位移大小为x1'=×10×10 m=50 m,即甲车在乙车前方50 m处,B错误;两车相遇前,当甲车和乙车速度相等时,两车之间的距离最大,由图象可知,当t=15 s时两车速度相等,此时两车之间的距离Δx=x1-x2=75 m,即两车相遇前两车之间的最大距离为75 m,C错误;t=25 s时,甲车的位移大小为x1″=×(15+25)×10 m=200 m,乙车的位移大小为x2″=×(5+15)×20 m=200 m,两车位移相等,即甲、乙两车经25 s相遇,故D正确。故选D。6.答案　(1)10 s　(2)36 m解析　(1)追上时警车的位移为x1=at2,货车的位移为x2=v0(t+t0),x1=x2,t0=2.5 s联立解得t=10 s,t=-2 s(舍去)。(2)当警车的速度与货车的速度相等时,两车的距离最大,警车速度与货车速度相等时,有v0=at',解得t'== s=4 s,此时货车的位移为x1=v0(t'+t0)=8×6.5 m=52 m,警车的位移为x2=at'2=×2×42 m=16 m,则两车间的最大距离为Δx=x1-x2=(52-16) m=36 m。