2020高中物理第2章2匀变速直线运动的速度与时间的关系课时作业新人教版必修1

2020高中物理第2章2匀变速直线运动的速度与时间的关系课时作业新人教版必修1

第二章　2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 ‎ 基础夯实 ‎ 一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)‎ ‎1．在运用公式v＝v0＋at时，关于各个物理量的符号下列说法中正确的是(　A　)‎ ‎①必须规定正方向，式中的v、v0、a才取正、负号 ‎②在任何情况下a>0表示加速运动，a<0表示做减速运动 ‎③习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向，a>0表示做加速运动，a<0表示做减速运动 ‎④v的方向总是与v0的方向相同 A．①③ B．②④‎ C．①② D．③④‎ 解析：习惯上我们规定v0的方向为正方向，当a与v0方向相同时a取正号，a与v0方向相反时a取负号，像这种规定我们一般不作另外的声明，但不说不等于未规定，所以①③正确，②错误，由v＝v0－at可以看出v的方向与v0方向有可能相反，④错误。‎ ‎2．‎2018年1月9日，中国空军宣传纪录片《为打赢起飞》多角度全方位展示了“歼－‎20”‎战机的作战训练画面，假设在某次短距离起飞过程中，战机只用了10秒钟就从静止加速到起飞速度‎288km/h，假设战机在起飞过程中做匀加速直线运动，则它的加速度大小为(　C　)‎ A．‎28.8m/s2 B．‎10m/s2‎ C．‎8m/s2 D．‎2m/s2‎ 解析：由v0＝0，v＝‎288km/h＝‎80m/s，t＝10s，a＝＝＝‎8m/s2，故C正确。‎ ‎3．(河北冀州中学2016～2017学年高一上学期月考)某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示。由图可知，启用ABS后(　D　)‎ 6‎ A．t1时刻车速更小 B．0～t1的时间内加速度更大 C．加速度总比不启用ABS时大 D．刹车后前行的距离比不启用ABS更短 解析：由图看出，启用ABS后t1时刻车速更大，故A错误。由斜率等于加速度的大小得到，启用ABS后0～t1的时间加速度小，t1～t2的时间内加速度大，故B、C错误。根据速度图象的“面积”等于位移大小看出，刹车后前行的距离比不启用ABS更短，故D正确，故选D。‎ ‎4．(浙江省诺丁汉大学附中2017～2018学年高一上学期期中)四个质点做直线运动，它们的速度图象分别如图所示，在2s末能回到出发点的是(　AD　)‎ 解析：质点A在0～2s内的位移x1＝0，即物体在2s末回到出发点。故A正确。质点B在0～2s内的位移x2＝‎1m，即物体在2s末不能回到出发点。故B错误。质点C在0～2s内的位移x3＝‎1m，即物体在2s末不能回到出发点。故C错误。质点D在0～2s内的位移x4＝0，即物体在2s末回到出发点。故D正确。故选A、D。‎ ‎5．(广州市七中等六校2016～2017学年高一上学期期中联考)利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象，某同学在一次实验中得到的运动的小车的v－t图象如图所示，由此可知(　AB　)‎ A．小车先做加速运动，后做减速运动 B．小车运动的最大速度约为‎0.8m/s C．小车的最大位移是‎0.8m D．小车做曲线运动 解析：由图象的斜率可知，0～9s小车做加速运动，9s～15s小车做减速运动；当t＝9s时，速度最大，vmax≈‎0.8m/s，所以选项A、B正确。在v－t图中，图线与坐标轴所围的面积在数值上表示位移的大小，图中每小格的面积表示的位移大小为‎0.1m 6‎ ‎，总格数约为83格(大于半格计为一格，小于半格忽略不计)，总位移‎8.3m，所以选项C错误。小车做直线运动，所以选项D错误。‎ 二、非选择题 ‎6.汽车在平直路面上紧急刹车时，加速度的大小是‎6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？如果汽车以此最高允许速度行驶，必须在1.5s内停下来，汽车刹车的过程中加速度至少多大？ 答案：‎12m/s　‎8m/s2‎ 解析：由题意知a＝－‎6m/s2，t＝2s，v＝0，由v＝v0＋at得v0＝v－at＝‎0m/s－(－‎6m/s2)×2s＝‎12m/s。‎ 根据v＝v0＋a′t′，有a′＝＝＝－‎8m/s2，所以汽车刹车匀减速运动加速度大小至少为‎8 m/s2。‎ ‎7．一质点从静止开始以‎1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后做匀速运动，最后2s的时间内使质点匀减速到静止，则质点匀速运动时速度是多大？匀减速运动时的加速度又是多大？ 答案：‎5m/s；－‎2.5m/s2‎ 解析：质点的运动过程包括加速——匀速——减速3个阶段(如图)，AB为匀加速阶段，BC为匀速阶段，CD为匀减速阶段。‎ 匀速运动的速度即为加速阶段的末速度vB，由速度公式得vB＝v0＋at＝(0＋1×5)m/s＝‎5m/s 而质点做匀减速运动的初速度即为匀速运动的速度，所以，‎ vB＝vC＝‎5m/s，而最终vD＝0，由vD＝vC＋at得 a＝＝m/s2＝－‎2.5m/s2‎ ‎ 能力提升 ‎ 一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)‎ ‎1．(山东青州2016～2017学年高一上学期检测)物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是‎6m/s，第2s末的速度是‎8m/s，则下列结论正确的是(　C　)‎ A．物体零时刻的速度是‎2m/s B．物体的加速度是‎3m/s2‎ 6‎ C．任何1s内的速度变化都是‎2m/s D．第1s内的平均速度是‎6m/s 解析：a＝＝‎2m/s2，所以B错，C对；v0＝v1－at＝‎4m/s，故A错；因为第1s末的速度是‎6m/s，所以第1s内的平均速度一定小于‎6m/s，D错。‎ ‎2．(河南省洛阳一中2016～2017学年高一上学期摸底)一列车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地，并停在B地，列车做加速运动时，其加速度最大值为a1；做减速运动时，其加速度的绝对值的最大值为a2。要让列车由A地到B地所用的时间最短，图中列车的v－t图象应是(其中tanα＝a1；tanβ＝a2)(　D　)‎ 解析：由题意可知，列车的初末速度都为零，故A、B错误；因为图线与横轴所围的“面积”表示位移， 在位移相等的条件下，D图所需时间短，故C错误，D正确。‎ ‎3．(山东省德州市2017～2018学年高一上学期期末)如图所示为直升飞机由地面垂直起飞过程的v－t图象，则关于飞机的运动，下列说法正确的是(　C　)‎ A．5～15s内飞机在空中处于悬停状态 B．15～20s内飞机匀减速下降 C．0～25s内飞机上升的最大高度为‎300m D．20s时飞机的加速度为零 解析：由图线可知，5～15s内飞机匀速向上运动，故A错；15～20s内飞机匀减速向上运动，故B错；0～25s上升的最大高度在时刻20s处，x＝(10＋20)×‎20m＝‎300m，故C正确；20s时飞机加速度不为零，故D错。‎ ‎4．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为‎4m/s,1s后速度大小为‎10m/s。在这一过程中(　BD　)‎ A．物体一定向一个方向运动 B．物体的运动方向可能发生改变 C．加速度大小可能小于‎4m/s2‎ D．加速度大小可能大于‎10m/s2‎ 解析：物体做匀变速直线运动，题中只告诉了物体在某时刻速度的大小为‎4m 6‎ ‎/s，可能和‎10m/s的速度同向，也可能反向，所以B正确，A错误。已知条件中涉及时间和速度的大小，可求加速度，有两种可能：以初始时刻的速度方向为正方向，当物体做匀加速运动时，v＝‎10m/s，a＝＝‎6m/s2，当物体做匀减速运动时，v＝－‎10m/s，a＝＝－‎14m/s2，故C错误，D正确。‎ ‎5．(北京师大附中2017～2018学年高一上学期期中)质点由静止开始做直线运动，加速度与时间关系如图所示，t2＝2t1，则(　AC　)‎ A．质点一直沿正向运动 B．质点在某个位置附近来回运动 C．在0～t2时间段内，质点在t1时刻的速度最大 D．在0～t2时间段内，质点在t2时刻回到原点 解析：由图可知在t1时间内质点做初速度为零的匀加速运动，在t1～t2时间内做匀减速运动，且加速度大小相等，时间相等，故质点一直沿正向运动，t1时刻的速度最大，t2时刻的速度为零，故A、C正确，B、D错误。‎ 二、非选择题 ‎6．猎豹是目前世界上在陆地奔跑速度最快的动物，时速可达110多公里，但不能维持长时间高速奔跑，否则会因身体过热而危及生命。猎豹在一次追击猎物时(如图)，经4s速度由静止达到最大，然后匀速运动保持了4s仍没追上猎物，为保护自己它放弃了这次行动，以‎3m/s2的加速度减速，经10s停下，设此次追捕猎豹始终沿直线运动。 求：(1)猎豹加速时的平均加速度多大？‎ ‎(2)猎豹奔跑的最大速度可达多少km/h?‎ 答案：(1)‎7.5m/s2　(2)‎‎108km/h 解析：由速度公式得 vm＝a2t2＝3×‎10m/s＝‎‎108km/h a1＝＝m/s2＝‎7.5m/s2。‎ ‎7.‎‎2017年4月20日 6‎ ‎，我国在文昌航天发射中心，用“长征七号”运载火箭成功将“天舟一号”货运飞船送入预定轨道。火箭发射时，第一级火箭点火后，使卫星向上匀加速运动的加速度为‎50m/s2，燃烧30 s后第一级脱离，第二级火箭没有马上点火，所以卫星向上做加速度为‎10m/s2的匀减速运动，10s后第二级火箭启动，卫星向上的加速度为‎80m/s2，这样经过1分半钟第二级火箭脱离时，卫星的速度多大？‎ 请你用v－t图象描述这一过程。 答案：‎8600 m/s；如图。‎ 解析：整个过程中卫星的运动不是匀变速直线运动，但可以分为三个匀变速直线运动处理。‎ 第一级火箭燃烧完毕时的速度 v1＝a1t1＝50×‎30 m/s＝‎1500 m/s 减速上升10 s后的速度 v2＝v1－a2t2＝‎1500 m/s－10×‎10 m/s＝‎1400 m/s 第二级火箭熄火时的速度 v3＝v2＋a3t3＝‎1400 m/s＋80×‎90 m/s＝‎8600 m/s。‎ ‎“v－t”图象见图 6‎