《勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移和時(shí)間的關(guān)系》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移和時(shí)間的關(guān)系(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 ...wd...
1.一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )
A.物體的末速度一定與時(shí)間成正比
B.物體的位移一定與時(shí)間的平方成正比
C.物體的速度在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生的變化與這段時(shí)間成正比
D.假設(shè)為勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度和位移都隨時(shí)間增加;假設(shè)為勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度和位移都隨時(shí)間減小
解析: 根據(jù)v=v0+at和x=v0t+at2知,A、B錯(cuò)誤。由加速度公式知,C正確。當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度減小但位移增大,D錯(cuò)誤。
答案: C
2.
質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其
2、位移—時(shí)間圖象如以下列圖,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )
A.2 s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零,前2 s內(nèi)位移為“-〞,后2 s內(nèi)位移為“+〞,所以2 s末質(zhì)點(diǎn)改變了運(yùn)動(dòng)方向
B.2 s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度為零
C.質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為0.1 m/s,方向與規(guī)定的正方向相反
D.質(zhì)點(diǎn)在4 s時(shí)間內(nèi)的位移大小為0.4 m,位移的方向與規(guī)定的正方向一樣
答案: D
3.
甲、乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向開(kāi)場(chǎng)做直線運(yùn)動(dòng),假設(shè)以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到兩車的xt圖象如以下列圖,則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )
A.t1時(shí)刻乙車從后面追上甲車
B.t
3、1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)
C.t1時(shí)刻兩車的速度剛好相等
D.0~t1時(shí)間內(nèi),乙車的平均速度小于甲車的平均速度
解析: 由題圖看出,t1時(shí)刻兩車的縱坐標(biāo)相等,表示兩車相遇,即乙車從后面追上甲車,故A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)位移圖象的斜率等于速度可知,t1時(shí)刻乙的速度大于甲的速度,故C錯(cuò)誤;0~t1時(shí)間內(nèi),兩車的位移相等,時(shí)間也相等,則平均速度相等,故D錯(cuò)誤。
答案: A
4.某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律是x=4t+2t2,x與t的單位分別為m和s,則該質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度分別為( )
A.4 m/s和2 m/s2 B.0和4 m/s2
C.4 m/s和4 m/s2 D.4 m/s和
4、0
解析: 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系為x=v0t+at2,與x=4t+2t2比照可知v0=4 m/s,a=4 m/s2,選項(xiàng)C正確。
答案: C
5.
騎自行車的人以5 m/s的初速度勻減速地上一個(gè)斜坡(如以下列圖),加速度的大小為0.4 m/s2,斜坡長(zhǎng)30 m,騎自行車的人通過(guò)斜坡需要多少時(shí)間
解析: 由位移公式x=v0t+at2得
30=5t-×0.4t2
解得t1=10 s,t2=15 s
將t1=10 s和t2=15 s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=1 m/s和v2=-1 m/s。后一個(gè)速度v2=-1 m/s與上坡的速度方向相反
5、,與實(shí)際情況不符,所以應(yīng)該舍去。
即人通過(guò)斜坡需要10 s的時(shí)間。
答案: 10 s
[課時(shí)作業(yè)]
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一、選擇題(1~5題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,6~9題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)
1.飛機(jī)從靜止出發(fā),在直跑道上加速前進(jìn),等到達(dá)一定速度時(shí)離地。飛機(jī)加速前進(jìn)的路程為1 600 m,所用時(shí)間為40 s。假設(shè)這段運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng),用a表示加速度,v表示離地時(shí)的速度,則( )
A.a(chǎn)=2 m/s2,v=80 m/s
B.a(chǎn)=1 m/s2,v=40 m/s
C.a(chǎn)=80 m/s2,v=40 m/s
D.a(chǎn)=1 m/s2,v=80 m/
6、s
解析: 由于初速度為0,故x=at2,a==2 m/s2,v=at=80 m/s。
答案: A
2.
某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),初速度v0=2 m/s,經(jīng)過(guò)10 s的時(shí)間,末速度v=6 m/s,其vt圖象如以下列圖,試求10 s內(nèi)位移為( )
A.8 m B.80 m
C.4 m D.40 m
答案: D
3.物體從靜止開(kāi)場(chǎng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在第2 s內(nèi)的位移為x m,則物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小是( )
A. m/s2 B. m/s2
C. m/s2 D. m/s2
解析: 設(shè)物體的加速度為a,由速度公式可得物體在第1 s末的速度為v=at=a×1=a,由
7、物體的位移公式可得第2 s內(nèi)的位移為x=vt+at2=a+a=a,所以加速度的大小為a= m/s2,選項(xiàng)B正確。
答案: B
4.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v -t圖象如以下列圖,規(guī)定向右為正方向,則該質(zhì)點(diǎn)在前8 s內(nèi)平均速度的大小和方向分別為( )
A.0.25 m/s 向右 B.0.25 m/s 向左
C.1 m/s 向右 D.1 m/s 向左
解析: 由v -t圖象可知前8 s內(nèi)位移為Δx=x1+x2=×3×2 m-×(8-3)×2 m=-2 m。
負(fù)號(hào)表示位移方向與正方向相反,即水平向左。
由平均速度公式有
===-0.25 m/s。
負(fù)號(hào)表示平均速度方向與正方向相反
8、,即水平向左。故答案為B。
答案: B
5.(2017·巴中高一檢測(cè))如以下列圖是做直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體的位置 -時(shí)間圖象,由圖象可知( )
A.乙開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),兩物體相距20 m
B.甲、乙兩物體間的距離逐漸變大
C.兩物體在10 s時(shí)相距最遠(yuǎn),在25 s時(shí)相遇
D.甲比乙運(yùn)動(dòng)得快
解析: 開(kāi)場(chǎng)時(shí),乙的位置坐標(biāo)為零,甲從離坐標(biāo)原點(diǎn)20 m處開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng),當(dāng)乙開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),甲已經(jīng)運(yùn)動(dòng)了10 s,因此二者之間的距離大于20 m,故A錯(cuò)誤;圖象的斜率表示速度大小,由圖可知乙的速度大于甲的速度,因此二者之間的距離在乙沒(méi)有運(yùn)動(dòng)時(shí)增大,當(dāng)乙開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)減小,在25 s時(shí)相遇,故B錯(cuò)誤;由于乙
9、的速度大于甲的速度,因此當(dāng)乙開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)兩者相距最遠(yuǎn),從圖象可知25 s時(shí),兩者位置坐標(biāo)一樣,即相遇,故C正確;乙運(yùn)動(dòng)得比甲快,故D錯(cuò)誤。
答案: C
6.以下所給的質(zhì)點(diǎn)位移圖象和速度圖象中,能反映運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)回到初始位置的是( )
解析: 在位移圖象中,初、末位置的坐標(biāo)一樣表示質(zhì)點(diǎn)能回到初始位置,故A正確,C錯(cuò)誤;在速度圖象中,正向位移和負(fù)向位移的大小相等表示質(zhì)點(diǎn)能回到初始位置,故B錯(cuò)誤,D正確。
答案: AD
7.一遙控玩具小車的位移—時(shí)間圖象如以下列圖,則( )
A.5 s末小車的速度為3 m/s
B.15 s末小車的位移為300 m
C.15~25 s內(nèi)小車的平均
10、速度大小為1 m/s
D.前25 s內(nèi)小車做單向直線運(yùn)動(dòng)
解析: 0~10 s小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),v== m/s=3 m/s,A正確;由xt圖象知15 s末的位移為30 m,B錯(cuò)誤;15~25 s小車運(yùn)動(dòng)方向反向,速度逐漸增大,== m/s=-1 m/s,故C正確,D錯(cuò)誤。
答案: AC
8.甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的x -t圖象如以下列圖,以甲的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn),出發(fā)時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),則從圖象可以看出( )
A.甲、乙同時(shí)出發(fā)
B.乙比甲先出發(fā)
C.甲開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),乙在甲前面x0處
D.甲在中途停了一會(huì)兒,但最后還是追上了乙
解析: 由圖象可知,甲、乙同時(shí)在t=0時(shí)出發(fā)
11、,A正確,B錯(cuò)誤。勻速直線運(yùn)動(dòng)的x -t圖象是一條傾斜的直線,圖象與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)表示出發(fā)時(shí)物體離原點(diǎn)的距離,C正確。當(dāng)圖象與t軸平行時(shí),表示物體位置不變,處于靜止?fàn)顟B(tài),兩圖象的交點(diǎn)表示兩物體在同一時(shí)刻處于同一位置,即相遇,D正確。
答案: ACD
9.(2017·莆田高一檢測(cè))物體從靜止開(kāi)場(chǎng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第3 s內(nèi)通過(guò)的位移是3 m,則( )
A.前3 s的位移是6 m
B.3 s末的速度是3.6 m/s
C.3 s內(nèi)的平均速度是2 m/s
D.第5 s內(nèi)的平均速度是5.4 m/s
解析: 由位移公式x=at2知,第3 s內(nèi)的位移為a×(3 s)2-a×(2 s)2=3
12、m,故加速度a=1.2 m/s2,所以前3 s的位移x=×1.2×32 m=5.4 m,A錯(cuò)。第3 s末的速度v=at=1.2×3 m/s=3.6 m/s,B對(duì)。3 s內(nèi)的平均速度== m/s=1.8 m/s,C錯(cuò)。第5 s內(nèi)的平均速度等于第4.5 s末的瞬時(shí)速度,故v′=at′=1.2×4.5 m/s=5.4 m/s,D對(duì)。
答案: BD
二、非選擇題
10.
如以下列圖為一物體沿一直線運(yùn)動(dòng)的v -t圖象,試求它在0~12 s內(nèi)的位移和路程。
解析: v -t圖象與t軸所圍圖形的“面積〞表示位移,橫軸以上的“面積〞取正值,橫軸以下的“面積〞取負(fù)值,位移為正、負(fù)代數(shù)和,總路程則為
13、絕對(duì)值之和。
0~6 s內(nèi)的位移x1=v1t1=10×6 m=60 m
6~12 s內(nèi)的位移x2=v2t2=-(20×6) m=-120 m
則0~12 s內(nèi)的位移x=x1+x2=-60 m
路程s=|x1|+|x2|=180 m。
答案: -60 m 180 m
11.一輛汽車以72 km/h的速度正在平直公路上勻速行駛,突然發(fā)現(xiàn)前方40 m處有需要緊急停車的不安全信號(hào),司機(jī)立即采取剎車措施。該車在剎車過(guò)程中加速度的大小為5 m/s2,則從剎車開(kāi)場(chǎng)經(jīng)過(guò)5 s時(shí)汽車前進(jìn)的距離是多少此時(shí)是否已經(jīng)到達(dá)不安全區(qū)域
解析: 設(shè)汽車由剎車開(kāi)場(chǎng)至停頓運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為t0,選初速度方向?yàn)檎较?/p>
14、,由于汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=-5 m/s2,v0=72 km/h=20 m/s
則由v=v0+at0,得t0===4 s
可見(jiàn),該汽車剎車后經(jīng)過(guò)4 s就已停下,其后的時(shí)間內(nèi)汽車是靜止的,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x=v0t+at2知,剎車后經(jīng)過(guò)5 s汽車通過(guò)的距離為x=v0t0+at=40 m
即汽車在4 s末恰好未到達(dá)不安全區(qū)域。
答案: 40 m 未到達(dá)不安全區(qū)域
12.
某一做直線運(yùn)動(dòng)的物體的vt圖象如以下列圖,根據(jù)圖象求:
(1)物體距出發(fā)點(diǎn)的最大距離。
(2)前4 s內(nèi)物體的位移大小。
(3)前4 s內(nèi)通過(guò)的路程。
解析: (1)物體距出發(fā)點(diǎn)的最大距離
xm=v1t1=×4×3 m=6 m。
(2)前4 s內(nèi)的位移
x=x1+x2=v1t1+v2t2=×4×3 m+×(-2)×1 m=5 m。
(3)前4 s內(nèi)通過(guò)的路程
s=x1+|x2|=v1t1+|v2t2|=×4×3 m+×2×1 m=7 m。
答案: (1)6 m (2)5 m (3)7 m