高中沪科版 (2019)2.4 匀变速直线运动规律的应用第一课时课后作业题

【精编】2.4匀变速直线运动规律的应用-1优选练习

一．填空题

1．由静止开始作匀变速直线运动的物体，第4s内平均速度为14m/s，则它在第4s内的位移是___________m，它的加速度为___________。

2．如图所示x﹣t图象，AB段表示质点处于_____状态；BC段表示质点做_____运动，其运动方向与选定的正方向_____（填“相同”或“相反”）。前7s内质点的位移大小是_____，方向与选定的正方向_____（填“相同”或“相反”）。

3．汽车在高速公路上超速行驶是很危险的，为防止汽车超速，高速公路上都装有测量汽车速度的装置，下面是某同学在实验室模拟高速公路测速的装置，图甲为速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为个能发射超声波的固定小盒子，工作时，小盒子B向做匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B接收，从小盒子B发射超声波开始计时，经时间再次发射超声披脉冲，因乙是得到的连续两次发射的超声波的图像。其中．．．．均为已知量。则超声波的速度为___________，物体的速度为___________。

4．一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开出，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动。从启动到停止一共经历t=10s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为_______m/s。

5．（1）“用DIS测定加速度”的实验中，通过位移传感器获得小车运动的图象如图（a）所示，小车在区域内可视为_______运动，此区域内小车的加速度______，小车在区域内的位移约为________。

（2）某同学利用光电门和图（b）所示遮光片测量导轨上滑块的速度。遮光片被固定在滑块上，现测得遮光片各部分的宽度分别为：lAB=0.494cm，lCD=0.512cm，lAD=1.504cm。某次滑块通过光电门时，遮光片的部分及部分先后挡光，得到的电信号如图（b）所示。已知电信号为零区间对应光电门的挡光时间。在时间段，滑块通过的距离为_______。若，则该段时间内滑块的平均速度为_______（结果均保留三位小数）。

6．做匀减速直线运动的物体经4s后停止，若在第1s内的位移是14m，则最后1s内的位移是___________ m。

7．电梯在0～6s内的加速度大小是______m/s2，电梯在整个运动过程中上升高度是______m。

8．一物体在光滑水平面上沿x轴作匀变速直线运动，其位移与时间的关系是x=6t-2.5t2（式中x以m为单位，t以s为单位）。则物体加速度的大小为_____m/s2。从开始运动到3s末，物体所经过的位移大小与路程大小之比为_____。

9．一质点甲做匀速直线运动，速度大小为4m/s，经A点到达B点所用时间为t。另一质点乙从A点以2m/s的初速度做匀加速直线运动，经过时间t到达B点，质点乙运动的平均速度为______m/s。则质点乙到B点的速度为______m/s。

10．用DIS实验研究小车位移和时间的关系时，在实验中得到如图所示的图线，则AB段的平均速度大小为____________m/s，在数值上____________小车经过A点时的速度（选填“大于”．“等于”或“小于”）。

11．如图所示，这是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪B发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号的时间差，测出被测物体的速度。设小车向右运动先后经过P．Q两点，小车经P点时，B发出的第一个超声波脉冲被小车反射，被B接收，B从发射到接收历时t1=0.40s，小车经Q点时，B发射并接收第二个超声波脉冲历时t2=0.60s，相邻两次发射超声波脉冲的时间间隔△t=1.0s，超声波在空气中传播的速度v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，求小车先后两次反射超声波脉冲时间内的位移△x=___，汽车的速度_________。

12．匀变速直线运动的位移公式：x=__________

(1)公式中x．v0．a均是矢量，应用公式解题前应先规定_________，明确各物理量的正负，一般规定初速度方向为正方向。

(2)当v0=0时，x=at2，表示初速度为零的匀加速直线运动的位移与时间的关系。

13．由静止开始匀加速运动的物体，前2s与前3s位移之比为_________；第2秒内与第3秒内位移之比为________________。

14．从离地面20米高处以的初速度竖直上抛一物体，取抛出点为原点，同上方向为正方向，则物体的位移为米时，物体离地面高度为_____米，此时速度为_____（g取）

15．汽车做匀速直线运动的速度为10m/s，某时刻突然刹车，刹车后汽车的加速度大小为5m/s2，则刹车后3s内的位移为________m，刹车后第2s内的位移为________m。

16．A．B两物体做匀速直线运动的x-t图象如图所示，则A物体的速度_____B物体的速度（填“大于”．“等于”或“小于”），B物体的速度大小是_____m/s。

17．物体沿直线以恒定加速度运动，它的位置坐标与时间的关系是（x单位是m，t单位是s），则它的初速度为_______m/s，加速度为_____m/s2，前2s的位移______。

18．如图所示为在同一直线上运动的甲．乙两物体的x-t图像，则甲物体做_______运动，乙的运动速度等于________m/s，t=10 s时，甲．乙两物体相距________m。

参考答案与试题解析

1．【答案】14    4   

【解析】

[1]物体在第4s内的位移是

[2]物体在第4s内的平均速度等于3.5s时的瞬时速度，则有

解得加速度为

2．【答案】静止状态    匀速直线运动    相同    4m    相反   

【解析】【来源】西藏自治区山南市第二高级中学2019-2020学年高一（下)期中考试物理试卷

【分析】

【详解】

[1]AB段的位移恒定不变，所以处于静止状态

[2][3]BC段的斜率恒定，所以做匀速直线运动，斜率为正，所以运动方向和正方向相同

[4][5]前7s内质点的初位置为4m，末位置为0，所以位移为－4m，方向与选定的方向相反

3．【答案】       

【解析】

[1]由题中乙图可知，声波在时间内通过的位移为，则超声波的速度为

[2]由题意可知物体通过位程

所用时间为

，

所以物体的速度为

4．【答案】3

【解析】【来源】四川省三台中学实验学校2019-2020学年高一上学期9月月考物理试题

【分析】

【详解】

设汽车的最大速度为，在匀加速阶段初速度为0，末速度为，则匀加速阶段的平均速度：

，

位移：

；

在匀减速阶段初速度为，末速度为0，则匀减速阶段的平均速度：

，

位移：

；

在整个运动过程中，总位移为

，

所以汽车的最大速度：

。

5．【答案】匀加速    1.6    0.3    0.498    0.398   

【解析】

（1）[1][2]小车在AB区域内可视为匀加速运动，此区域内小车的加速度

[3]小车在AB区域内的位移约为

（2）[4]已知电信号为零的区间对应光电门的挡光时间，在t2～t3时间段，滑块通过的距离为BC的长度

LBC=lAD-lCD- lAB =1.504cm-0.512cm-0.494cm=0.498cm

[5]若t3-t1=24.92ms，根据平均速度公式可知，该段时间内滑块的平均速度

6．【答案】2

【解析】

物体做匀减速直线运动，采用逆向思维，将物体的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论：在相等时间内的位移之比等于1：3：5：7，则知在第1s内和最后1s内的位移之比为7：1，因为第1s内的位移为14m，则最后1s内的位移为

7．【答案】0.8    69.6   

【解析】

[1]电梯在0～6s内的加速度大小是

[2]电梯在整个运动过程中上升高度是

8．【答案】5    5:13   

【解析】【来源】上海市七宝中学2019-2020学年高一（上)期中物理试题

【分析】

【详解】

[1][2]由匀变速直线运动的位移公式

而题中的位移关系式为

比较系数可得

则有

从开始到3s末，物体的位移为：

当速度减为零时经过的时间为

这时经过的位移为

然后反向加速的时间为

反向匀加速运动的的位移为

所以物体经过的路程为

所以位移大小与路程大小之比

9．【答案】4    6   

【解析】

[1]甲乙两质点经A点到B点的时间相等，所以它们的平均速度相等，故质点乙运动的平均速度为4m/s。

[2]根据匀变速直线运动规律，一段过程中的中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度，对于乙，可得

解得，质点乙到达B点的速度为

10．【答案】0.45    大于   

【解析】

[1]根据平均速度的定义，可得AB段的平均速度大小为

[2]根据位移和时间的关系图像可知小车做加速运动，AB段的平均速度近似等于AB中间时刻的瞬时速度，所以要大于A点的瞬时速度。

11．【答案】34    31   

【解析】【来源】上海市进才中学2019-2020学年高一（上)期中物理试题

【分析】

【详解】

[1]．由题意可知，零时刻发出第一次超声波，经过0.4秒接收到。
则汽车距离发射源的距离为

从1秒时刻发出第二次超声波，经过0.6秒接收到。则汽车距离发射源的距离为

因此汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离为

d=x2-x1=102m-68m=34m

[2]．汽车从第一次接收到信号到第二次接收到信号时间为

则汽车的速度

12．【答案】    正方向   

【解析】

[1]匀变速直线运动的位移公式是

[2]公式中x．v0．a均是矢量，应用公式解题前应先规定正方向，明确各物理量的正负，一般规定初速度方向为正方向。

13．【答案】4：9    3：5   

【解析】【来源】宁夏银川市六盘山高级中学2020-2021学年高一（上）期中物理试题

[1]物体做初速度为零的匀加速直线运动，由位移公式可知，物体在前1s．前2s．前3s内通过的位移与时间的平方成正比，即前1s．前2s．前3s内通过的位移之比为，故前2s与前3s位移之比为4：9；

[2]在第1秒．第2秒．第3秒内通过的位移之比为

故第2秒内与第3秒内位移之比为3：5

14．【答案】7.2    20，方向竖直向下   

【解析】

解：[1]由物体运动的位移定义可知，取抛出点为原点，同上方向为正方向，则物体的位移为米时，即物体在抛出点下12.8m的位置，则物体离地面高度为

h=20m？12.8m=7.2m

[2]由竖直上抛运动位移公式，可得物体运动的时间

解得

t1=3.2s

t2=0.8s（不合题意）

由竖直上抛运动的速度公式，可得物体的位移为米时速度为

v=v0？gt=12 m/s ？10×3.2 m/s =？20m/s

负号表示物体运动速度向下。

15．【答案】10    2.5   

【解析】【来源】上海市长宁区复旦中学2020-2021学年高一（上）期中物理试题

[1]汽车刹车的时间

刹车后3s内的位移等于2s内的位移

[2]由逆向思维可得，刹车后第2s内的位移为

16．【答案】大于    0.5   

【解析】

【分析】

【详解】

[1]因为x-t图像的斜率等于速度，由图像可知A物体的速度大于B物体的速度；

[2]B物体的速度大小是

17．【答案】    ①. 24    ②. -4    ③. 40m

【解析】

【分析】

【详解】[1][2]根据匀变速直线运动规律有

对比，可知它的初速度为24m/s，加速度为-4m/s2。

[3] 前2s的位移

18．【答案】匀速直线运动    15    150   

【解析】【来源】甘肃省天水市实验中学2020-2021学年高一（上）期中物理试题

[1]x-t图像中一条倾斜直线表示质点做匀速直线运动，所以甲物体做匀速直线运动；

[2] x-t图像中斜率表示速度，所以乙的运动速度是

[3] t=10 s时，甲．乙两物体相距