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    第二章 专题强化练1 匀变速直线运动的平均速度公式 v-t图像看位移 同步练(含答案)--2023-2024学年高中物理人教版(2019) 必修 第一册
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    高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度课时训练

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    这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度课时训练,共10页。

    1.如图所示是我国航母战斗机在航母上的起飞过程。假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所通过的位移为x,则该战机起飞前的运动时间为( )
    A.eq \f(2x,v) B.eq \f(x,v) C.eq \f(x,2v) D.eq \f(x,4v)
    2.(2023·聊城市阳谷县高一学情检测)一辆沿笔直公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50 m的电线杆共用5 s时间,它经过第二根电线杆时的速度为15 m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )
    A.2.5 m/s B.5 m/s
    C.7.5 m/s D.10 m/s
    3.电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大中学生的喜爱。但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多。学习交通安全常识、自觉遵守交通法规是确保学生交通安全的重要举措之一。按规定电动自行车在城区限速20 km/h。某同学为了判断自己正常行驶时是否超速,在一次正常行驶途中经过某一位置时立刻切断电源,让电动自行车沿直线自由滑行。测得电动自行车滑行的最大距离为15 m,滑行的时间为5 s,则该同学正常行驶的车速约为( )
    A.3 km/h B.3 m/s C.6 km/h D.6 m/s
    4.(2022·无锡市高一期末)如图是某质点运动的速度—时间图像,由图像可知质点( )
    A.0~1 s内的平均速度是2 m/s
    B.0~2 s内的位移大小是4 m
    C.0~1 s内的运动方向与2~4 s内的运动方向相反
    D.0~1 s内的加速度大于2~4 s内的加速度
    5.(2022·无锡市高一期末)质点做直线运动的v-t图像如图所示,设向东为速度v的正方向,该质点( )
    A.第1秒末速度方向变为向西
    B.第2秒内加速度方向向东
    C.前2秒内的位移为零
    D.第3秒末和第5秒末的位置相同
    6.(2022·连云港市高一期末)某物体运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
    A.0~8 s内物体做匀变速直线运动
    B.0~2 s内物体的平均速度为1.5 m/s
    C.2~6 s内物体的位移大小为12 m
    D.6~8 s内物体的加速度为1 m/s2
    7.一物体从固定斜面上某点由静止开始沿斜面做匀加速直线运动,经过3 s后到达斜面底端,并在水平地面上做匀减速直线运动,又经过9 s停止,已知物体经过斜面和水平地面交接处时速度大小不变,则物体在斜面上的位移与在水平地面上的位移之比是( )
    A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1
    8.(2023·涡阳第一中学高一阶段练习)某物体做直线运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
    A.物体在前2 s内的位移大小为4 m
    B.物体在前3 s内通过的路程为3 m
    C.物体在前3 s内的平均速度大小为eq \f(5,3) m/s
    D.物体在前3 s内做非匀变速直线运动
    9.(2022·扬州市高二学业考试)2022年4月29日,绍兴地铁1号线全线通车,标志着绍兴已经进入地铁时代,为“融杭(联甬接沪)战略”迈出了坚实的一步。小明从A站出发,注意到列车经过加速、匀速和减速三个过程后在B站停下,总用时2.5 min,列车以最大速度80 km/h行驶了30 s。假设列车在加速和减速阶段的速率均随时间均匀变化,由此估算出AB两站点之间的路程约为( )
    A.1 km B.2 km C.3 km D.7 km
    10.(2022·西北大学附中高一期中)如图的平潭海峡公铁两用大桥是世界上最长的跨海公铁两用大桥,其中元洪航道桥的A、B、C三根桥墩间距分别为AB=132 m、BC=196 m。一列高速列车匀加速通过元洪航道桥,车头经过AB和BC的时间分别为3 s和4 s,则这列高速列车经过元洪航道桥的加速度大小约为( )
    A.0.7 m/s2 B.1.4 m/s2
    C.2.8 m/s2 D.6.3 m/s2
    11.(2022·广州市第十三中学高一期中)如图是收费岛长度为40 m的ETC收费站。汽车以36 km/h的速度距收费岛中心线70 m处开始匀减速,行驶60 m后速度降至18 km/h,接着匀速行驶20 m,再匀加速行驶60 m,使汽车速度增至36 km/h。该过程汽车的v-t图像正确的是( )
    12.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图像如图所示。在这段时间内( )
    A.汽车甲的平均速度比乙大
    B.汽车乙的平均速度等于eq \f(v1+v2,2)
    C.甲、乙两汽车的位移相同
    D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
    13.(2023·扬州市高邮市期中)冰壶比赛是冬奥会的重要项目。比赛中冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动直至停止,已知一冰壶被运动员推出的初速度大小为3 m/s,其加速度大小为0.2 m/s2,求:
    (1)冰壶整个过程平均速度的大小;
    (2)冰壶10 s末的速度大小;
    (3)冰壶在20 s内的位移大小。
    14.(2022·江苏高一期末)如图所示,这是遥控玩具汽车在某段时间内运动的v-t图像,关于0~t1和t1~t2两段时间内的运动,下列说法中正确的是( )
    A.两段时间内的加速度方向相反
    B.两段时间内的速度方向相同
    C.0~t1时间内的平均速度小于t1~t2时间内的平均速度
    D.玩具汽车一直在做加速运动,在0~t1时间内的平均加速度比t1~t2时间内的平均加速度大
    专题强化练1 匀变速直线运动的平均速度公式 v-t图像看位移
    1.A [由平均速度公式eq \f(v,2)t=x可知t=eq \f(2x,v),故A正确,B、C、D错误。]
    2.B [汽车经过两根电线杆的平均速度为eq \x\t(v)=eq \f(x,t),由于汽车做匀加速直线运动,所以有eq \x\t(v)=eq \f(v1+v2,2),联立方程,代入数据得v1=5 m/s,即经过第一根电线杆时的速度为5 m/s,故选B。]
    3.D [根据公式x=eq \f(v,2)t得v=eq \f(2x,t)=eq \f(2×15,5) m/s=6 m/s,故D正确。]
    4.D [0~1 s内质点的平均速度为eq \x\t(v)=eq \f(v0+v,2)=eq \f(0+2,2) m/s=1 m/s,故A错误;在v-t图像中,图线与t轴所围的面积大小等于位移,则0~2 s内的位移x=eq \f(1,2)×(1+2)×2 m=3 m,故B错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1 s内的运动方向与2~4 s内的运动方向相同,故C错误;v-t图像的斜率表示加速度,则知0~1 s内的加速度大于2~4 s内的加速度,故D正确。]
    5.D [向东为正方向,则0~2 s内速度方向一直向东,即第1秒末速度方向仍向东,选项A错误;v-t图像的斜率表示加速度,则第2秒内加速度为负值,即方向向西,选项B错误;v-t图像与t轴围成的面积等于位移,由图像可知,前2秒内发生的位移不为零,选项C错误;第3秒末到第5秒末的位移为零,可知第3秒末和第5秒末的位置相同,选项D正确。]
    6.B [0~8 s内物体先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,A错误;0~2 s内物体的平均速度为eq \x\t(v)=eq \f(v1+v2,2)=eq \f(1+2,2) m/s=1.5 m/s,B正确;2~6 s内物体的位移大小为x2=2×4 m=8 m,C错误;6~8 s内物体的加速度为a=eq \f(0-2,8-6) m/s2=-1 m/s2,D错误。]
    7.C [设物体到达斜面底端时的速度为v,则物体在斜面上的平均速度eq \x\t(v)1=eq \f(v,2),在斜面上的位移x1=eq \x\t(v)1t1=eq \f(v,2)t1;在水平地面上的平均速度eq \x\t(v)2=eq \f(v,2),在水平地面上的位移x2=eq \x\t(v)2t2=eq \f(v,2)t2所以x1∶x2=t1∶t2=1∶3,故选C。]
    8.A [v-t图像和时间轴所围成图形的面积表示位移,则前2 s内的位移大小x1=eq \f(1,2)×4×2 m=4 m,A正确;物体在第3 s内位移大小x2=eq \f(1,2)×2×1 m=1 m,物体在前3 s内通过的路程为s=x1+x2=5 m,B错误;物体在前3 s内的平均速度eq \x\t(v)=eq \f(v0+v,2)=eq \f(4-2,2) m/s=1 m/s,C错误;v-t图像的斜率表示物体的加速度,图像在前3 s内是一条倾斜直线,斜率不变,物体做匀变速直线运动,D错误。]
    9.B [由于列车在加速和减速阶段的速率均随时间均匀变化,在加速和减速阶段的平均速率均为最大速率的一半,即40 km/h,所以A、B两站点之间的路程约为s=40 km/h×eq \f(2,60) h+80 km/h×eq \f(0.5,60) h=2 km,故选B。]
    10.B [高速列车在AB段的平均速度为v1=eq \f(AB,t1)=44 m/s
    BC段的平均速度v2=eq \f(BC,t2)=49 m/s,
    根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知
    a=eq \f(v2-v1,\f(t1,2)+\f(t2,2))≈1.4 m/s2,B正确。]
    11.A [设汽车匀减速时间为t1,可得x1=eq \f(v0+v1,2)t1,解得t1=8 s,然后以5 m/s匀速运动20 m,历时t2=eq \f(x2,v1)=4 s,再从5 m/s恢复到10 m/s,运动60 m,可知所用时间与匀减速过程相同,为8 s,对比图像可知,A选项的图像符合题意,故选A。]
    12.A [因为v-t图线与t坐标轴所围的面积表示物体的位移,故在0~t1时间内,甲车的位移大于乙车,故根据eq \x\t(v)=eq \f(x,t)可知,甲车的平均速度大于乙车,选项A正确,C错误;因为乙车做变减速运动,故平均速度不等于eq \f(v1+v2,2),选项B错误;因为v-t图线的切线斜率的绝对值等于物体的加速度大小,故甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小,选项D错误。]
    13.(1)1.5 m/s (2)1 m/s (3)22.5 m
    解析 (1)冰壶整个过程平均速度
    eq \x\t(v)=eq \f(v0+v,2)=eq \f(3+0,2) m/s=1.5 m/s。
    (2)冰壶运动的总时间t2=eq \f(v-v0,a)=eq \f(0-3 m/s,-0.2 m/s2)=15 s,10 s时冰壶未停止运动,10 s末的速度大小v1=v0+at1=3 m/s+(-0.2 m/s2)×10 s=1 m/s。
    (3)冰壶15 s时已停下,所以在20 s内的位移是前15 s内的位移x=eq \f(v0,2)t2=eq \f(3 m/s,2)×15 s=22.5 m。
    14.C [v-t图像中斜率的正负代表加速度的方向,0~t1和t1~t2两段时间内斜率都大于0,所以加速度方向相同,A错误;速度的正负代表速度的方向,0~t1速度小于0,t1~t2速度大于0,所以速度方向不同,B错误;v-t图像中图线与t轴围成的面积表示位移,在匀变速直线运动(v-t图像为直线)中,平均速度大小eq \x\t(v)=eq \f(x总,t总)=eq \f(v初+v末,2),对比匀变速直线运动,如图,
    实际运动(实线)相比对应匀变速直线运动(虚线),0~t1时间段内,速度与加速度反向,做变减速运动,位移小于匀变速直线运动位移,其平均速度eq \x\t(v1)=eq \f(x总,t总)
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