人教版 (新课标)必修12 匀变速直线运动的速度与时间的关系习题

这是一份人教版 (新课标)必修12 匀变速直线运动的速度与时间的关系习题，共10页。

题组一 对匀变速直线运动的理解
1.(多选)一物体做直线运动,下图表示该物体做匀变速直线运动的是( )

2.(2019湖北武汉第六中学高一上调研)关于匀变速直线运动,下列说法中正确的有( )
A.物体在一条直线上运动,若在任意相等的时间里通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
3.(多选)下列关于匀变速直线运动的说法,正确的是( )
A.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同的
B.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度变化量的方向总是相同的
C.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化量越大,加速度越大
D.做匀变速直线运动的物体,它的速度在单位时间内变化越大,加速度越大
题组二 匀变速直线运动速度公式的理解与应用
4.对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v=v0+at,以下理解正确的是( )
A.v0是时间间隔t开始的速度,v是时间间隔t内的平均速度
B.v一定大于v0
C.at在时间间隔t内,可以是速度的增加量,也可以是速度的减少量,以v0方向为正方向,在匀加速直线运动中at为正值,在匀减速直线运动中at为负值
D.a与匀变速直线运动的v-t图像的倾斜程度无关
5.(2019江西九江一中高一上期末)汽车以40 km/h的速度匀速行驶,现以0.6 m/s2的加速度加速,10 s后的速度约为( )
A.17 km/hB.18 km/h
C.46 km/hD.61 km/h
6.(2020山东名校联盟高一上期末)物体做匀变速直线运动,已知加速度大小为2 m/s2,那么任意1秒时间内( )
A.物体的速度变化率一定为2 m/s2
B.物体的末速度一定比初速度大2 m/s
C.第5 s初的速度比第4 s末的速度大2 m/s
D.第5 s初的速度比第4 s初的速度大2 m/s
7.一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,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度为( )
A.2 m/sB.10 m/sC.2.5 m/sD.5 m/s
题组三 v-t图像的理解与应用
8.(2019上海金山高一上期末)如图为一质点运动的v-t图像,则该质点在1 s末时的速度为( )
A.1 m/sB.1.5 m/sC.2 m/sD.3 m/s
9.(多选)如图所示是某物体运动的v-t图像,下列说法正确的是( )
A.该物体的加速度一直不变
B.3 s末物体加速度开始改变
C.0~8 s物体一直做匀减速直线运动
D.t=0时和t=6 s时物体的速率相等
10.一个做匀变速直线运动的质点的v-t图像如图所示,由图线可知其速度与时间的关系为( )
A.v=(4+2t) m/sB.v=(-4+2t) m/s
C.v=(-4-2t) m/sD.v=(4-2t) m/s
能力提升练
题组一 v-t图像的理解与应用
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,在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. (★★☆)一辆汽车在平直的公路上从静止开始运动,先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动,最后停止。从汽车启动开始计时,下表记录了汽车某些时刻的瞬时速度,根据数据可判断出汽车运动的v-t图像是( )
题组二 匀变速直线运动中速度公式的应用
3.(2019重庆南开中学高一上期中,★★☆)一质点做匀变速直线运动的速度随时间变化的函数关系为v=40-10t(m/s)。下列说法正确的是( )
A.质点前4 s做匀加速直线运动
B.质点的初速度是20 m/s
C.质点的加速度大小是5 m/s2
D.t=4 s时,质点的加速度不为零
4.(2020宁夏银川一中高一上期中,★★☆)(多选)给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速直线运动,加速度大小为g2,当滑块速度大小为v02时,所用时间可能是( )
A.v02gB.v0g
C.3v0gD.3v02g
5.(2020天津一中高一上期中,★★☆)如图所示,t=0时,质量为0.5 kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔2 s物体的瞬时速度大小v记录在下表中,重力加速度 g 取 10 m/s2。求:
(1)物体在AB段运动的时间;
(2)物体在运动过程中的最大速度。
题组三 速度公式在刹车问题中的应用
6. (★★☆)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)汽车在启动加速时的加速度;
(2)开始刹车后2 s末的速度大小和6 s末的速度大小。
答案全解全析
2 匀变速直线运动的
速度与时间的关系
基础过关练
1.AC v-t图像斜率保持不变,说明加速度恒定不变,物体做匀变速直线运动,故A对;x-t图像斜率保持不变,说明速度恒定不变,物体做匀速直线运动,故B错;a-t图像纵坐标保持不变,说明物体的加速度不变,物体做匀变速直线运动,故C对;D图像中斜率不断变化,所以物体做加速度变化的变速直线运动,故D错。
2.D 物体在一条直线上运动,若在任意相等的时间里通过的位移相同,则物体的运动就是匀速直线运动,故A错误;加速度大小和方向不变的直线运动才是匀变速直线运动,故B错误;匀变速直线运动是速度均匀变化的运动,速度变化量不为零,故C错误;匀变速直线运动的加速度是一个恒量,故D正确。
3.BD 匀加速直线运动的速度方向和加速度方向相同,而匀减速直线运动的速度方向与加速度方向相反;匀变速直线运动的加速度方向与速度变化量方向相同;加速度表示速度变化的快慢,速度变化越快,加速度就越大。故B、D正确。
4.C v0、v都是瞬时速度,at是速度的变化量,故A错,C对;在匀加速直线运动中v>v0,在匀减速直线运动中v5.D 由于40 km/h≈11 m/s,则10 s后的速度约为:v=v0+at=(11+0.6×10) m/s=17 m/s=61.2 km/h,故D正确。
6.A 加速度就是速度的变化率,加速度大小为2 m/s2,则物体的速度变化率一定为2 m/s2,故A正确;加速度为2 m/s2说明在任意1 s时间内物体的速度变化为2 m/s,而不是任意1 s时间内物体的末速度一定比初速度大2 m/s,也可以减少2 m/s,故B错误;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;因加速度大小为2 m/s2,故第5 s初与第4 s初的时间间隔1 s内其速度可以增加2 m/s,也可以减少2 m/s,故D错误。
7.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。
8.C v-t图像的斜率表示加速度,所以a=2 m/s2,则速度与时间的关系为v=2t(m/s),所以该质点在1 s末时的速度为2 m/s,故C正确。
9.AD 图线斜率不变,加速度就不变,A正确,B错误。物体先做匀减速直线运动,再做匀加速直线运动,C错误。t=0时和t=6 s时物体的速率都为30 m/s,D正确。
10.B 由v-t图像可知v0=-4 m/s,a=2 m/s2,所以由v=v0+at可知,v=(-4+2t) m/s,B对。
能力提升练
1.A 由图像可知0~ta时间内的图线斜率小于ta~tb时间内的图线斜率,因此0~ta时间内的加速度小于ta~tb时间内的加速度,故A正确;从图像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.C 由题中表格里的数据可得汽车做匀加速直线运动的加速度a1=6.0- m/s2=3 m/s2,故汽车做匀加速直线运动的时间t1=va1=4 s,选项B、D错误;当汽车做匀减速直线运动时a2=3.0- m/s2=-6 m/s2,故汽车做匀减速直线运动的时间t2=0-va2=2 s,故选项A错误,选项C正确。
3.D 结合匀变速直线运动的公式v=v0+at,可得:质点的初速度v0=40 m/s,质点的加速度a=-10 m/s2,则质点加速度的大小是10 m/s2,故B、C错误。经4 s物体速度减为零,物体加速度a=-10 m/s2不变,则质点前4 s做匀减速直线运动,4 s后做反方向的匀加速直线运动,t=4 s时,质点的加速度不为零,故A错误,D正确。
4.BC 规定初速度的方向为正方向,若滑块的末速度方向与初速度方向相同,则所用时间t=v02-v0-g2=v0g;若滑块的末速度方向与初速度方向相反,则所用时间t=-v02-v0-g2=3v0g,故B、C正确。
5.答案 (1)103 s (2)403 m/s
解析 设物体在BC面运动时的加速度大小为a,由表中可知4 s末速度v4=12 m/s,6 s末速度v6=8 m/s,则:v6=v4-at,解得:a=2 m/s2;
同理可求出在AB运动时的加速度大小为:
a1=4 m/s2;
设物体2 s后再经t1到B点,速度为vm,再经t2减速到v4 ,根据速度公式可得:vm=v2+a1 t1,v4=vm-at2又t1+t2=2 s,解得:t1=43 s,vm=403 m/s;
所以物体在AB段运动的时间为:
tAB=2+43s=103 s。
6.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
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。
时刻/s
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
10.5
11.5
速度/(m·s-1)
3.0
6.0
9.0
12
12
9.0
3.0
t/s
0
2
4
6
v/(m·s-1)
0
8
12
8