2020年高中物理 第2章 勻變速直線運動的研究 第4節(jié) 勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系練習(xí) 新人教版必修1

第4節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系課時分層訓(xùn)練基礎(chǔ)達標練1某質(zhì)點做直線運動，速度v與位移x的關(guān)系式為v292x(均為國際單位)則質(zhì)點2 s末的速度是()A5 m/sB3 m/sC11 m/s D10 m/s解析：選A根據(jù)變速直線運動的導(dǎo)出公式v2v2ax，公式v292x可以轉(zhuǎn)化為v292x，可知該運動是勻加速直線運動，初速度為3 m/s，加速度為1 m/s2.則2 s末的速度vv0at(31×2)m/s5 m/s.2兩個小車在同一水平面上做加速度相同的勻減速直線運動，若它們的初速度之比為12，則它們運動的最大位移之比為()A12 B14C1 D21解析：選B勻減速直線運動的位移最大時末速度為零，由v2v2ax得x，故2，故選項B正確3P、Q、R三點在同一條直線上，一物體從P點靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過Q點的速度為v，R點的速度為3v，則PQQR等于()A18 B16C15 D13解析：選A根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出PQ和PR的距離之比，從而求出PQ和QR的距離之比，PQ間的位移x1；QR間的位移x2.所以x1x218，故A正確，B、C、D錯誤4一汽車以20 m/s的速度在平直路面勻速行駛由于前方出現(xiàn)危險情況，汽車必須緊急剎車剎車時汽車加速度的大小為10 m/s2.剎車后汽車滑行的距離是()A40 m B20 mC10 m D5 m解析：選B汽車的末速度為零，由公式v2v2ax得，x m20 m.5(多選)對于初速度為零的勻加速直線運動，以下說法正確的是()A物體在1 s、3 s、5 s時的速度之比為135B物體在1 s、3 s、5 s內(nèi)的位移之比為135C物體經(jīng)過1 m、3 m、5 m時的速度之比為1D物體經(jīng)過1 m、3 m、5 m所用時間之比為1解析：選ACD由vat得v t，故物體在1 s、3 s、5 s時的速度之比為135，A正確；由xat2得xt2，故物體在1 s、3 s、5 s內(nèi)的位移之比為123252，B錯誤；由v22ax得v ，故物體經(jīng)過1 m、3 m、5 m時的速度之比為1，C正確；由xat2得t ，物體經(jīng)過1 m、3 m、5 m所用時間之比為1，D正確6做勻減速直線運動的物體經(jīng)4 s后停止，若在第1 s內(nèi)的位移是14 m，則最后1 s的位移是()A3.5 m B2 mC1 m D0解析：選B可以采用逆向思維，把物體的運動看做是初速度為零的勻加速直線運動，其在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比為1357，已知第4 s內(nèi)的位移是14 m，所以第1 s內(nèi)的位移是2 m，選項B對7.(2019·天津南開區(qū)天津中學(xué)高一月考)小物塊以一定的初速度自光滑斜面的底端a點上滑，最遠可達b點，e為ab的中點，如圖所示，已知物體由a到b的總時間為t0，則它從a到e所用的時間為()At0 Bt0C(1)t0 Dt0解析：選D將看做從b勻加速下滑到a，靜止開始，相同位移所需時間比值為：1(1)()(2)，所以te bte a1(1)，tae·(1)taet0.8汽車關(guān)閉發(fā)動機后，以勻減速直線運動滑行進站，已知滑行120 m時速度減小為原來的一半，再滑行8 s靜止，求汽車關(guān)閉發(fā)動機時的速度和滑行的距離解析：設(shè)汽車的初速度為v0，剎車時的加速度為a，滑行的距離為x.根據(jù)公式v2v2ax有0v2ax，2v2ax1，x1120 m，由兩式可得x160 m.故汽車滑行的總距離為160 m.由速度時間公式vv1at有：汽車再經(jīng)過時間t8 s速度減為零，有at0，由帶入數(shù)據(jù)解得a1.25 m/s2，v020 m/s.答案：20 m/s160 m能力提升練9滑雪者以某一初速度沖上斜面做勻減速直線運動(如圖)，到達斜面頂端時的速度為零已知滑雪者通過斜面中點時的速度為v，則滑雪者在前一半路程中的平均速度大小為()Av B(1)vCv Dv解析：選A由題意知：v2aL，v22a，由解得v，所以A項正確10.(2018·湖南郴州高一上檢測)如圖為用位移傳感器和速度傳感器研究某汽車剎車過程得到的v­x圖象，汽車剎車過程可視為勻減速直線運動則()A汽車剎車過程的加速度大小為1 m/s2B汽車剎車過程的時間為1 sC當汽車運動的位移為5 m時，汽車的速度為5 m/sD當汽車運動的速度為5 m/s時，汽車運動的位移為7.5 m解析：選D由于汽車剎車過程為反向勻加速過程，因此v22ax，解得a m/s25 m/s2，故A錯誤；減速經(jīng)歷的時間為t s2 s，故B錯誤；根據(jù)速度位移公式v2v2ax，汽車位移為5 m時，解得汽車的速度v5 m/s，汽車運動的速度為5 m/s時，汽車運動的位移x m7.5 m，故C錯誤，D正確11如圖所示，物體A在斜面上由靜止勻加速滑下x1后，又勻減速地在平面上滑過x2后停下，測得x22x1，則物體在斜面上的加速度a1與在平面上的加速度a2的大小關(guān)系為()Aa1a2 Ba12a2Ca1a2 Da14a2解析：選B物體在斜面上初速度為零，設(shè)末速度為v，則有v202a1x1.同理，在水平面上有v202a2x2，所以a1x1a2x2，故a12a2.12.(2019·北京市昌平區(qū)高一期中)汽車在平直公路上做剎車實驗，若從t0時起汽車在運動過程中的位移x與速度的平方v2之間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A剎車過程汽車加速度大小為10 m/s2B剎車過程持續(xù)的時間為5 sC剎車過程經(jīng)過3 s的位移為7.5 mDt0時汽車的速度為10 m/s解析：選D根據(jù)0v22ax，結(jié)合圖線知汽車做勻減速直線運動，可知，解得剎車過程中加速度大小a5 m/s2，故A錯誤；由圖線可知，汽車的初速度為10 m/s，則剎車過程持續(xù)的時間t s2 s，故B錯誤，D正確；剎車過程中3 s內(nèi)的位移等于2 s內(nèi)的位移，則xt×2 m10 m，故C錯誤，故選D.13一列從車站開出的火車，在平直軌道上做勻加速直線運動，已知這列火車的長度為l，火車頭經(jīng)過某路標時的速度為v1，而車尾經(jīng)過此路標時的速度為v2，求：(1)火車的加速度a；(2)火車中點經(jīng)過此路標時的速度v；(3)整列火車通過此路標所用的時間t.解析：火車的運動情況可以等效成一個質(zhì)點做勻加速直線運動，某一時刻速度為v1，前進位移l，速度變?yōu)関2，所求的v是經(jīng)過處的速度，其運動簡圖如圖所示(1)由勻加速直線運動的規(guī)律得vv2al，火車加速度為a.(2)前一半位移為，v2v2a·，后一半位移為，vv22a·，所以有v2vvv2，故v .(3)火車的平均速度，故所用時間t.答案：(1)(2) (3)14(2018·河南中原名校高一檢測)冰壺比賽是在水平面上進行的體育項目，比賽場地如圖所示，投擲線AB到圓心O點距離為30 m，比賽時，運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O.為使冰壺滑行得更遠，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使冰面光滑而減小減速時候的加速度若不擦冰時，冰壺減速的加速度a10.08 m/s2，擦冰面后加速度減小至a20.04 m/s2.在某次比賽中，運動員使冰壺C在投擲線AB中點處以2 m/s的速度沿虛線滑出(1)若運動員不用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，冰壺將停在什么位置？(2)為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達圓心O點，運動員應(yīng)該從離投擲線多遠的地方開始用毛刷擦冰面一直擦到圓心O點？解析：(1)若運動員不用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，對冰壺有2a1x0v2，得出冰壺將停在距投擲線的距離為x m25 m.(2)設(shè)在距離投擲線x1處開始用毛刷擦冰壺運行前方的冰面一直到O點，距投擲線x1處的速度為v1，則2a1x1vv2,2a2x2v，且x1x230 m，解得v0.8 m2/s2，進一步得x1 m20 m，所以在距離投擲線20 m處開始用毛刷擦冰壺運行前方的冰面一直到O點答案：(1)25 m(2)20 m6