《2020年高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 第4節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系練習(xí) 新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 第4節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系練習(xí) 新人教版必修1(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系
課時(shí)分層訓(xùn)練
「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」
1.某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),速度v與位移x的關(guān)系式為v2=9+2x(均為國際單位).則質(zhì)點(diǎn)2 s末的速度是( )
A.5 m/s B.3 m/s
C.11 m/s D.10 m/s
解析:選A 根據(jù)變速直線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)出公式v2-v=2ax,公式v2=9+2x可以轉(zhuǎn)化為v2-9=2x,可知該運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),初速度為3 m/s,加速度為1 m/s2.則2 s末的速度v=v0+at=(3+1×2)m/s=5 m/s.
2.兩個(gè)小車在同一水平面上做加速度相同的勻減速直線運(yùn)動(dòng),若它們的初速度之比為1∶2
2、,則它們運(yùn)動(dòng)的最大位移之比為( )
A.1∶2 B.1∶4
C.1∶ D.2∶1
解析:選B 勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移最大時(shí)末速度為零,由v2-v=2ax得x=,故==2=,故選項(xiàng)B正確.
3.P、Q、R三點(diǎn)在同一條直線上,一物體從P點(diǎn)靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過Q點(diǎn)的速度為v,R點(diǎn)的速度為3v,則PQ∶QR等于( )
A.1∶8 B.1∶6
C.1∶5 D.1∶3
解析:選A 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)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x1∶x2=1∶8,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
4.一汽車
3、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(xiǎn)情況,汽車必須緊急剎車.剎車時(shí)汽車加速度的大小為10 m/s2.剎車后汽車滑行的距離是( )
A.40 m B.20 m
C.10 m D.5 m
解析:選B 汽車的末速度為零,由公式v2-v=2ax得,x== m=20 m.
5.(多選)對(duì)于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是( )
A.物體在1 s、3 s、5 s時(shí)的速度之比為1∶3∶5
B.物體在1 s、3 s、5 s內(nèi)的位移之比為1∶3∶5
C.物體經(jīng)過1 m、3 m、5 m時(shí)的速度之比為1∶∶
D.物體經(jīng)過1 m、3 m、5 m所用時(shí)間之比為1∶
4、∶
解析:選ACD 由v=at得v ∝t,故物體在1 s、3 s、5 s時(shí)的速度之比為1∶3∶5,A正確;由x=at2得x∝t2,故物體在1 s、3 s、5 s內(nèi)的位移之比為12∶32∶52,B錯(cuò)誤;由v2=2ax得v ∝ ,故物體經(jīng)過1 m、3 m、5 m時(shí)的速度之比為1∶∶,C正確;由x=at2得t∝ ,物體經(jīng)過1 m、3 m、5 m所用時(shí)間之比為1∶∶,D正確.
6.做勻減速直線運(yùn)動(dòng)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( )
A.3.5 m B.2 m
C.1 m D.0
解析:選B 可以采用逆向思維,把物體的運(yùn)動(dòng)看做是初速度為零的勻
5、加速直線運(yùn)動(dòng),其在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶7,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(xiàng)B對(duì).
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(diǎn)上滑,最遠(yuǎn)可達(dá)b點(diǎn),e為ab的中點(diǎn),如圖所示,已知物體由a到b的總時(shí)間為t0,則它從a到e所用的時(shí)間為( )
A.t0 B.t0
C.(-1)t0 D.t0
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(shí)間比值為:
1∶(-1)∶(-)∶(2-)…,
所以te b∶te a=1∶(-1),
tae=·[+(-1)]tae=t0.
8.汽車關(guān)閉
6、發(fā)動(dòng)機(jī)后,以勻減速直線運(yùn)動(dòng)滑行進(jìn)站,已知滑行120 m時(shí)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(dòng)機(jī)時(shí)的速度和滑行的距離.
解析:設(shè)汽車的初速度為v0,剎車時(shí)的加速度為a,滑行的距離為x.根據(jù)公式v2-v=2ax有0-v=2ax,①
2-v=2ax1,②
x1=120 m,由①②兩式可得x=160 m.
故汽車滑行的總距離為160 m.
由速度時(shí)間公式v=v1+at有:
汽車再經(jīng)過時(shí)間t=8 s速度減為零,有+at=0,③
由②③帶入數(shù)據(jù)解得a=-1.25 m/s2,v0=20 m/s.
答案:20 m/s 160 m
「能力提升練」
9.滑雪者以某一初速度沖上
7、斜面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)(如圖),到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度為零.已知滑雪者通過斜面中點(diǎn)時(shí)的速度為v,則滑雪者在前一半路程中的平均速度大小為( )
A.v B.(+1)v
C.v D.v
解析:選A 由題意知:v=2aL?、?,v2=2a ②,=?、?,由①②③解得=v,所以A項(xiàng)正確.
10.(2018·湖南郴州高一上檢測(cè))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v-x圖象,汽車剎車過程可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng).則( )
A.汽車剎車過程的加速度大小為1 m/s2
B.汽車剎車過程的時(shí)間為1 s
C.當(dāng)汽車運(yùn)動(dòng)的位移為5 m時(shí),汽車的速度為5 m/s
D.當(dāng)汽車運(yùn)動(dòng)的速
8、度為5 m/s時(shí),汽車運(yùn)動(dòng)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v2=2ax,解得a== m/s2=5 m/s2,故A錯(cuò)誤;減速經(jīng)歷的時(shí)間為t== s=2 s,故B錯(cuò)誤;根據(jù)速度位移公式v2-v=2ax,汽車位移為5 m時(shí),解得汽車的速度v′=5 m/s,汽車運(yùn)動(dòng)的速度為5 m/s時(shí),汽車運(yùn)動(dòng)的位移x′= m=7.5 m,故C錯(cuò)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(cè)得x2=2x1,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( )
A.a(chǎn)1=a2 B.a(chǎn)1=2a2
9、C.a(chǎn)1=a2 D.a(chǎn)1=4a2
解析:選B 物體在斜面上初速度為零,設(shè)末速度為v,則有v2-0=2a1x1.同理,在水平面上有v2-0=2a2x2,所以a1x1=a2x2,故a1=2a2.
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(shí)驗(yàn),若從t=0時(shí)起汽車在運(yùn)動(dòng)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/s2
B.剎車過程持續(xù)的時(shí)間為5 s
C.剎車過程經(jīng)過3 s的位移為7.5 m
D.t=0時(shí)汽車的速度為10 m/s
解析:選D 根據(jù)0-v2=2ax,結(jié)合圖線知汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),=
10、-,可知=,解得剎車過程中加速度大小a=5 m/s2,故A錯(cuò)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(shí)間t== s=2 s,故B錯(cuò)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x=t=×2 m=10 m,故C錯(cuò)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(yùn)動(dòng),已知這列火車的長度為l,火車頭經(jīng)過某路標(biāo)時(shí)的速度為v1,而車尾經(jīng)過此路標(biāo)時(shí)的速度為v2,求:
(1)火車的加速度a;
(2)火車中點(diǎn)經(jīng)過此路標(biāo)時(shí)的速度v;
(3)整列火車通過此路標(biāo)所用的時(shí)間t.
解析:火車的運(yùn)動(dòng)情況可以等效成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),某一時(shí)刻速度為v1,前進(jìn)
11、位移l,速度變?yōu)関2,所求的v是經(jīng)過處的速度,其運(yùn)動(dòng)簡圖如圖所示.
(1)由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得v-v=2al,火車加速度為a=.
(2)前一半位移為,v2-v=2a·,
后一半位移為,v-v2=2a·,
所以有v2-v=v-v2,故v= .
(3)火車的平均速度=,
故所用時(shí)間t==.
答案:(1) (2) (3)
14.(2018·河南中原名校高一檢測(cè))冰壺比賽是在水平面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場(chǎng)地如圖所示,投擲線AB到圓心O點(diǎn)距離為30 m,比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)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
12、更遠(yuǎn),運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰面光滑而減小減速時(shí)候的加速度.若不擦冰時(shí),冰壺減速的加速度a1=-0.08 m/s2,擦冰面后加速度減小至a2=-0.04 m/s2.在某次比賽中,運(yùn)動(dòng)員使冰壺C在投擲線AB中點(diǎn)處以2 m/s的速度沿虛線滑出.
(1)若運(yùn)動(dòng)員不用毛刷擦冰壺運(yùn)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(dá)圓心O點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該從離投擲線多遠(yuǎn)的地方開始用毛刷擦冰面一直擦到圓心O點(diǎn)?
解析:(1)若運(yùn)動(dòng)員不用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,對(duì)冰壺有
2a1x=0-v2,
得出冰壺將停在距投擲線的距離為x== m=25 m.
(2)設(shè)在距離投擲線x1處開始用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面一直到O點(diǎn),距投擲線x1處的速度為v1,則
2a1x1=v-v2,2a2x2=-v,且x1+x2=30 m,
解得v=0.8 m2/s2,進(jìn)一步得x1== m=20 m,
所以在距離投擲線20 m處開始用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面一直到O點(diǎn).
答案:(1)25 m (2)20 m
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