高一上学期物理人教版（2019）必修第一册2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系同步讲义

这是一份高一上学期物理人教版（2019）必修第一册2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系同步讲义，共12页。学案主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．光滑斜面的长度为L，一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端，经历的时间为t，则下列说法错误的是（ ）
A．物体运动全过程中的平均速度是
B．物体运动到斜面中点时的瞬时速度是
C．物体从顶端运动到斜面中点所需的时间是
D．物体在时的瞬时速度是
2．如图所示为在同一直线上运动的A、B两质点的x-t图象。由图可知（ ）
A．A出发时间比B早
B．B在t2时刻追上A，并在此后跑在A的前面
C．B开始运动的速度比A小，t2时刻后速度才大于A
D．A的速度始终比B大
3．甲、乙两物体沿直线同向运动，其位置x随时间t的变化如图所示，甲、乙图线分别为圆弧、直线。下列说法正确的是（ ）
A．甲做匀减速直线运动
B．乙做匀加速直线运动
C．前4s内，二者平均速度相等
D．第4s内，二者位移相等
4．下列图像中，v、a和x分别表示物体的速度加速度和位移，能表示物体做匀速直线运动的是（ ）
A．B．
C． D．
5．下列位移图象中，表示物体始终做匀速直线运动的是（ ）
A． B．
C． D．
6．公路上行驶的甲乙两辆汽车的位移—时间图像，如图中直线a和曲线b所示，t时刻直线a和曲线b刚好相切，下列说法正确的是（ ）
A．甲车做匀变速直线运动B．乙车做曲线运动
C．t时刻，甲乙两车速度相等D．前t秒内，甲乙两车的位移相等
7．某电动汽车沿平直公路启动、匀速和制动三个过程的速度变化情况，若汽车启动和制动的过程可以看成是匀变速直线运动，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车加速到6s开始匀速运动
B．加速阶段位移的大小为108米
C．5秒末汽车的速度大小一定为
D．制动过程的加速度大小一定为
8．物体做初速度为零，加速度为4m/s2的匀加速直线运动。则物体在前2秒内的位移大小为（ ）
A．2mB．4mC．6mD．8m
9．一个做直线运动的物体的图为如图所示的半圆，其在内的平均速度大小为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
10．甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的图像（以甲的初速度方向为正方向）如图所示，则（ ）
A．乙在内的加速度是B．第末，乙在甲的前面
C．甲、乙两次相遇的时刻为末和末D．甲、乙两次相遇的时刻为末和末
11．甲、乙两个质点同时同地点向同一方向做直线运动，它们的v-t图像如图所示，则（ ）
A．甲处于静止状态乙做匀速直线运动
B．甲处于静止状态乙做匀加速直线运动
C．t=2s时，甲和乙的速度相同
D．t=4s时，甲和乙的位移相同
12．甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动，它们的位移—时间图象，如图所示，由图可知（ ）
A．开始计时时，甲在最前，乙在中间，丙在最后
B．在t2时刻，甲的速度最大，丙的速度最小
C．甲停止运动时，丙开始运动，丙的速度比乙大
D．当t=t2时刻甲、乙、丙相遇
三、实验题
13．某同学用图1所示的装置研究小车做匀变速直线运动的特点。
（1）实验中，除打点计时器（含交流电源）、纸带、复写纸、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是___________（选填选项前的字母）。
A．毫米刻度尺 B．秒表 C．天平 D．弹簧测力计
（2）实验有如下两种计时器，图A叫作___________计时器，图B叫作___________计时器。
本次实验选择的打点计时器为图B，该计时器的工作电源为___________（选填“交流电”或“直流电”），电压为___________V。
（3）下列实验步骤的正确顺序是___________（用字母填写）。
A．关闭电源，取下纸带
B．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
C．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
D．接通电源后，放开小车
（4）实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D．．．若干个计数点，利用实验数据计算出打点时小车的速度v，以v为纵坐标，t为横坐标，做出如图3所示的v-t图象。根据图象求出小车的加速度a=___________m/s2（计算结果保留3位有效数字）。
四、解答题
14．我国第二艘国产新型航空母舰安装有电磁弹射系统。歼-15舰载机仅靠自身发动机在航空母舰的跑道上加速时，产生的最大加速度为。已知飞机起飞所需的速度至少为，跑道长L=90m。
（1）通过计算判断，若不启用弹射系统，歼-15舰载机能否仅靠自身的发动机从航母上成功起飞；
（2）为了使歼-15舰载机成功起飞，求弹射系统必须使它在进入跑道前达到的最小初速度，并求出此情况下飞机仅靠自身发动机加速的时间。
15．一火车以2 m/s的初速度，0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，求：
（1）火车在第3 s末的速度是多少？
（2）在前4 s的平均速度是多少？
（3）在第5 s内的位移是多少？
16．滑雪运动员以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，在t=5s的时间内滑下的位移x=60m。求：
（1）滑雪运动员5s内的平均速度；
（2）滑雪运动员的加速度；
（3）滑雪运动员5s末的速度；
（4）作出5s内滑雪运动员的速度（v）—时间（t）图像。
时间s
0
2
4
6
8
10
12
14
16
速度m/s
0
12
24
27
27
27
27
20
0
参考答案
1．D
【详解】
A．物体运动全过程中的平均速度为
A不符合题意；
B．物体到达斜面底端的速度为
则物体运动到斜面中点时的瞬时速度
B不符合题意；
C．物体从顶端运动到斜面中点所需的时间
C不符合题意；
D．物体做匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以物体在时的瞬时速度是，D符合题意。
故选D。
2．B
【详解】
A．t=0时，B在原点，A在正方向上距原点x1处，A在B的前面，但是它们是同时出发的，选项A错误；
B．在t2时刻两物体的位移相同，B追上A。此后A处于静止状态，而B沿原方向做匀速直线运动跑在A的前面，选项B正确；
CD．根据斜率等于速度可知，刚开始运动时，B的速度比A的小，t1时刻后A停止运动，B仍做匀速直线运动，速度大于A的速度，选项CD错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．若甲做匀减速直线运动，x-t图线应为抛物线，A错误；
B．乙做匀速直线运动，B错误；
C．前4s内，二者的位移相等，均为3m，故平均速度相等，C正确；
D．第4s内，二者的起点不同，终点相同，故位移不相等，D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．x-t图像斜率表示速度，物体静止不动，选项A错误；
B．a-t图像斜率表示加速度变化，物体加速度不变，物体做匀加速直线运动，选项B错误；
C．x-t图像斜率表示速度，物体做匀速直线运动.选项C正确；
D．v-t图像斜率表示加速度，物体加速度不为零，做加速运动，选项D错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．表示物体静止。故A错误；
B．表示物体做加速直线运动。故B错误；
C．表示物体匀速运动到位移原点后，又匀速折返。故C错误；
D．表示物体做匀速直线运动。故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
AB．位移-时间图像中，斜率代表速度，由图可知直线a的斜率不变，则甲车做匀速直线运动。直线b的斜率一直在减小，且速度方向不变，则乙车做减速直线运动。故AB错误；
C．t时刻直线a和曲线b刚好相切，所以甲乙两车速度相等。故C正确；
D．前t秒内，甲乙两车的初位置不同，末位置相同，所以位移不相等。故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．汽车加速时的加速度为
根据表中信息可知加速的末速度为27m/s，根据公式有
解得
故A错误；
B．加速阶段位移的大小为
故B错误；
C．汽车加速到4.5s开始匀速运动，5秒末汽车的速度大小一定为。故C正确；
D．制动过程的末速度为零，速度为零的时刻不一定是16s末，则速度从20m/s减至零所需时间不一定是2s，所以加速度不一定为。故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
根据匀变速直线运动位移—时间公式
可得，物体在前2秒内的位移大小为
故选D。
9．B
【详解】
根据平均速度定义式，有
故选B。
10．BD
【详解】
A．乙在内斜率为负值，其加速度，故A错误；
B．在第末，乙图线与时间轴围成的面积大于甲图线围成的面积，知乙的位移大于甲的位移，可知乙在甲前面，故B正确；
CD．由图线可知，在末和末，图线与时间轴围成的面积相等，即位移相等，甲、乙相遇，故C错误；D正确。
故选BD。
11．CD
【详解】
AB．由题图可知，甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动，故AB错误；
C．t=2s时，甲和乙的速度相同，故C正确；
D．t=4s时，根据几何知识可知甲、乙图线与t轴所围面积相等，所以甲和乙的位移相同，故D正确。
故选CD。
12．CD
【详解】
A．开始计时时，甲在最前，乙、丙位置相同，在最后，A错误；
B．在t2时刻，甲的速度为零，丙的速度大于乙的速度，B错误；
C．t1时刻，甲停止运动时，丙开始运动，丙的速度比乙大，C正确；
D．当t=t2时刻甲、乙、丙到达同一位置，故三者相遇，D正确。
故选CD。
13．A 电磁打点 电火花打点 交流 220V CBDA 1.46（1.45～1.47均可）
【详解】
（1）[1]本实验通过研究纸带上点迹分布情况分析小车的运动，所以需要用刻度尺测量计数点间的距离，A选项正确；
（2）[2][3][4][5]打点计时器由两种，分别是电磁打点计时器和电火花打点计时器；电磁打点计时器用6V以下交流电源，电火花打点计时器用220V交流电源；
（3）[6]本实验步骤的正确顺序是CBDA；
（4）[7]由v-t图象的斜率可得加速度
14．（1）不能；（2）40m/s，2s
【详解】
（1）若不启动弹射系统由运动学公式
解得
故不能靠自身的发动机从航母上成功起飞。
（2）由运动学公式
解得
解得
15．（1）3.5 m/s，正方向；（2）3 m/s，正方向；（3）4.25 m，正方向
【详解】
（1）末速度
（2）内位移
火车在前内的平均速度
（3）内位移
所以第内的位移为
16．(1)12m/s；(2)；(3)22m/s；(4)
【详解】
(1)由平均速度的定义可得
(2)匀加速直线运动的位移公式
代入数据可得
(3)由速度公式可得
(4)如图所示