《2022年秋高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年秋高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年秋高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1
基礎(chǔ)夯實(shí)
一、選擇題(1~4題為單選題,5題為多選題)
1.一物體做加速度為a的勻變速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t時(shí)間,其速度由v0變?yōu)関,下列關(guān)于t時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的位移x的表達(dá)式中錯(cuò)誤的是( B )
A.x=v0t+at2 B.x=vt+at2
C.x=vt-at2 D.x=t
解析:根據(jù)位移時(shí)間公式得,x=v0t+at2,故A正確;采取逆向思維,根據(jù)位移時(shí)間公式得,x=vt-at2,故B錯(cuò)誤,C正確;根據(jù)平均速度公式得,x=t,故D正確。
2.如圖是某運(yùn)動(dòng)物體的x-t
2、圖象,則它的運(yùn)動(dòng)情況是( A )
A.開(kāi)始靜止,然后向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
B.開(kāi)始靜止,然后沿斜面下滑
C.以恒定的速度運(yùn)動(dòng),然后逐漸變慢
D.先沿一個(gè)平面滑動(dòng),然后沿斜面下滑
解析:起初x-t圖象是水平的直線,表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài),后來(lái)是斜向下的直線,表示物體做反方向的勻速運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;x-t圖象不是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡,B、D錯(cuò)誤。
3.我國(guó)自行研制的J-31隱形戰(zhàn)機(jī)在起飛前從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到起飛速度v所需時(shí)間t,則起飛前的運(yùn)動(dòng)距離為( B )
A.vt B.
C.2vt D.不能確定
解析:x=t=,選項(xiàng)B項(xiàng)正確。
4.為了測(cè)定某輛轎車在平
3、直公路上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度(轎車啟動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)可以近似看作勻加速運(yùn)動(dòng)),某人拍攝了一張?jiān)谕坏灼隙啻纹毓獾恼掌?如下圖),如果拍攝時(shí)每隔2s曝光一次,轎車車身總長(zhǎng)為4.5m,那么這輛車的加速度約為( B )
A.1m/s2 B.2m/s2
C.3m/s2 D.4m/s2
解析:本題考查看圖分析能力和熟練應(yīng)用推論解題的能力。從圖中可看出,車身占標(biāo)尺上3個(gè)小格,總長(zhǎng)4.5m,故每小格是1.5m。每小格又有5分格,每分格應(yīng)是0.3m。因此第1、第2張照片相距x1=12m,第2、第3張照片相距約x2=20m。由Δx=x2-x1=aT2,得:
a==m/s2=2m/s2。
5.阿標(biāo)和曉東二人同
4、時(shí)從本校趕往分校,曉東先騎自行車到中點(diǎn)改為開(kāi)車,而阿標(biāo)則是先開(kāi)車到中點(diǎn)改為騎自行車,最后兩人同時(shí)到達(dá)B地,又知曉東騎自行車比阿標(biāo)騎自行車的速度快,并且二人開(kāi)車速度均比騎自行車速度快,若某人離開(kāi)本校的距離s與所用時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系可用圖示中的函數(shù)圖象表示,則阿標(biāo)和曉東各人的圖象只可能是( AD )
A.阿標(biāo)是① B.阿標(biāo)是③
C.曉東是② D.曉東是④
解析:根據(jù)阿標(biāo)先開(kāi)車后騎車且騎車速度小于曉東,可知選項(xiàng)A、D正確。
二、非選擇題
6.騎自行車的人以5m/s的初速度勻減速地上一個(gè)斜坡(如圖所示),加速度的大小為0.4m/s2,斜坡長(zhǎng)30m,騎自行車的人通過(guò)斜坡需要多少時(shí)間?
5、
解析:由位移公式x=v0t+at2,代入數(shù)據(jù)得:
30=5t-×0.4t2,解之得:t1=10s,t2=15s
將t1=10s和t2=15s分別代入速度公式v=v0+at計(jì)算兩個(gè)對(duì)應(yīng)的末速度,v1=1m/s和v2=-1m/s。后一個(gè)速度v2=-1m/s與上坡的速度方向相反,與實(shí)際情況不符,所以應(yīng)該舍去。實(shí)際上,15s是自行車按0.4m/s2的加速度勻減速運(yùn)動(dòng)速度減到零又反向加速到1m/s所用的時(shí)間,而這15s內(nèi)的位移恰好也是30m。
在本題中,由于斜坡不是足夠長(zhǎng),用10s的時(shí)間就到達(dá)坡頂,自行車不可能倒著下坡,從此以后自行車不再遵循前面的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,所以15s是不合題意的。
答案:1
6、0s
7.(安徽合肥一中2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期期中)汽車由靜止開(kāi)始在平直的公路上行駛,0~60s內(nèi)汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示。
(1)畫出汽車在0~60s內(nèi)的v-t圖線;
(2)求在這60s內(nèi)汽車行駛的路程。
答案:(1)如圖所示?!?2)900m
解析:本題考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象問(wèn)題。
(1)設(shè)t=10s,40s,60s時(shí)刻的速度分別為v1,v2,v3。
由圖知0~10s內(nèi)汽車以加速度2m/s2勻加速行駛,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
v1=2×10m/s=20m/s ①
由圖知10~40s內(nèi)汽車勻速行駛,因此
v2=20m/s ②
由圖知40~60s內(nèi)汽車
7、以加速度1m/s2勻減速行駛,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
v3=(20-1×20)=0 ③
根據(jù)①②③式,可畫出汽車在0~60s內(nèi)的v-t圖線。
(2)由速度圖線可知,在這60s內(nèi)汽車行駛的路程為
x=×20m=900m
能力提升
一、選擇題(單選題)
1.一輛汽車從車站以初速度為零勻加速直線開(kāi)出,開(kāi)出一段時(shí)間之后,司機(jī)發(fā)現(xiàn)一乘客未上車,便緊急剎車做勻減速運(yùn)動(dòng)。從啟運(yùn)到停止一共經(jīng)歷t=10s,前進(jìn)了15m,在此過(guò)程中,汽車的最大速度為( B )
A.1.5m/s B.3m/s
C.4m/s D.無(wú)法確定
解析:做出汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,則×10vm=15,vm=3m/s
8、
2.甲、乙兩位同學(xué)進(jìn)行百米賽跑,假如把他們的運(yùn)動(dòng)近似當(dāng)作勻速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)處理,他們同時(shí)從起跑線起跑,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后他們的位置如圖Ⅰ所示,在圖Ⅱ中分別作出在這段時(shí)間內(nèi)兩人運(yùn)動(dòng)的位移x、速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象,正確的是( B )
解析:因?yàn)榧?、乙都作勻速直線運(yùn)動(dòng),且v乙>v甲,所以只有選項(xiàng)B正確。
3.一列火車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),一人站在第一節(jié)車廂前端的旁邊觀測(cè),第一節(jié)車廂通過(guò)他歷時(shí)2s,整列車廂通過(guò)他歷時(shí)6s,則這列火車的車廂有( C )
A.3節(jié) B.6節(jié)
C.9節(jié) D.12節(jié)
解析:設(shè)一節(jié)車廂長(zhǎng)為L(zhǎng),則L=at
nL=at,將t1=2s,t2=6s代入上面兩式
9、
解得n=9。
4.(廣東省佛山一中2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期聯(lián)考)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為x=5t+t2(各物理量均采用國(guó)際單位制單位),則該質(zhì)點(diǎn)( D )
A.第1s內(nèi)的位移是1m
B.前2s內(nèi)的平均速度是2m/s
C.任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是1m
D.任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s
解析:根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系公式x=v0t+at2,可得質(zhì)點(diǎn)的初速度v0=5m/s,加速度a=2m/s2。
將t=1s帶入,求得x=6m,所以第1秒的位移是6m,故A錯(cuò)誤;前2s內(nèi)的平均速度為v平==7m/s,故B錯(cuò)誤;任意相鄰的1s內(nèi)位移差:Δx=aT2=2
10、×12m=2m,故C錯(cuò)誤;任意1s內(nèi)的速度增量:Δv=at=2×1m/s=2m/s,故D正確,故選D。
二、非選擇題
5.一輛長(zhǎng)途客車正在以v=20m/s的速度勻速行駛, 突然,司機(jī)看見(jiàn)車的正前方x=45m處有一只小狗(圖甲),司機(jī)立即采取制動(dòng)措施。從司機(jī)看見(jiàn)小狗到長(zhǎng)途客車開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔Δt=0.5s。若從司機(jī)看見(jiàn)小狗開(kāi)始計(jì)時(shí)(t=0),該長(zhǎng)途客車的速度—時(shí)間圖象如圖乙所示。求:
(1)長(zhǎng)途客車在Δt時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離;
(2)長(zhǎng)途客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)小狗至停止運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離;
(3)根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果,判斷小狗是否安全。如果安全,請(qǐng)說(shuō)明你判斷的依據(jù);如果不
11、安全,有哪些方式可以使小狗安全。
答案:見(jiàn)解析
解析:(1)公共汽車在司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離
x1=vΔt=10m
(2)公共汽車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)小狗至停止的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離
x2=x1+vt/2=50m
(3)因?yàn)閤2>x,所以小狗不安全。
若要小狗不發(fā)生危險(xiǎn),可以采用如下的一些方式:
①加大剎車力度增大剎車加速度,使汽車剎車距離減小5m以上。
②提前鳴笛使小狗沿車的前進(jìn)方向在4.5s內(nèi)跑出5m以上的距離,或小狗沿垂直運(yùn)動(dòng)的方向在4.5s內(nèi)跑出的距離超過(guò)車的寬度。
6.如圖所示,某人在距離墻壁10m處起跑,向著墻壁沖去,貼上墻之后立即返回出發(fā)點(diǎn)。設(shè)起跑的加速度為4m/s2,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為4m/s,達(dá)到最大速度后先勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再減速運(yùn)動(dòng)??斓竭_(dá)墻壁時(shí)需減速到零,不能與墻壁相撞。減速的加速度為8m/s2,返回時(shí)達(dá)到最大速度后不需減速,保持最大速度沖到出發(fā)點(diǎn)。求該人總的往返時(shí)間為多少?
答案:6.25s
解析:加速階段:t1==1s
x1=vmaxt1=2m
減速階段:t3==0.5s
x3=vmaxt3=1m
勻速階段:t2==1.75s
由折返線向起點(diǎn)(終點(diǎn))線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中加速階段:
t4==1s
x4=vmaxt4=2m
勻速階段:t5==2s
該人總的往返時(shí)間為t=t1+t2+t3+t4+t5=6.25s。