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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

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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

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