第二章 匀变速直线运动单元测试卷附答案
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一、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.某物体做直线运动,设该物体运动的时间为t,位移为x,其21xt t-图象如图所示,则下列说法正确的是()A.物体做的是匀加速直线运动B.t=0时,物体的速度为abC.0~b时间内物体的位移为2ab2D.0~b时间内物体做匀减速直线运动,b~2b时间内物体做反向的匀加速直线运动【答案】D【解析】【分析】【详解】AD.根据匀变速直线运动位移时间公式212x v t a t=+加得2112xv at t=+加即21xt t-图象是一条倾斜的直线。
所以由图象可知物体做匀变速直线运动,在0~b时间内物体做匀减速直线运动,b~2b时间内物体做反向的匀加速直线运动,选项A错误,D正确;B.根据数学知识可得:221av k abb===选项B错误;C.根据数学知识可得1-2a a=加解得-2a a=加将t=b代入212x v t a t=+加得()2220112222x v t a t ab b a b ab =+=⨯+⨯-⨯=加选项C 错误。
故选D 。
2.某质点做直线运动,其位移-时间图像如图所示。
图中PQ 为抛物线,P 为抛物线的顶点,QR 为抛物线过Q 点的切线,与t 轴的交点为R 。
下列说法正确的是( )A .t =0时质点的速度大小为2m/sB .QR 段表示质点做匀减速直线运动C .0~2s 内质点的平均速度大小为3m/sD .R 点对应的时刻为t =3s【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .根据x -t 图象的斜率表示速度,t =0时图象切线斜率为零,则质点的速度为零,选项A 错误。
B .QR 段图象斜率不变,表示质点的速度不变,做匀速直线运动,选项B 错误;C .0~2s 内,质点的位移大小为2m 1m 1m x ∆=-=则平均速度为1m/s 0.5m/s 2x v t ∆===∆ 选项C 错误;D .PQ 为抛物线,则PQ 段表示质点做匀变速直线运动,且有212x at =将t =2s ,x =1m ,代入解得20.5m/s a =t =2s 时质点的速度大小为v =at =1m/s可知Q 处切线的斜率大小为1,可得R 点对应的时刻为t =3s选项D 正确。
人教版新教材物理必修第一册第二章《匀变速直线运动的研究》单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________(考试时间:90分钟试卷满分:100分)一、单项选择题(每小题3分,共30分。
每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.某高铁列车在某段距离中做匀加速直线运动,速度由0增加到5m/s时位移为25m,则当速度由5m/s增加到10m/s时,它的位移是()A.25m B.75m C.125m D.175m2.a、b两车在同一平直公路上行驶,两车的位移x随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是()A.b车运动方向始终不变B.a、b两车相遇两次C.t1到t2时间内,a车的路程小于b车的路程D.t1到t2时间内,a车和b车的位移都在均匀增大3.(2022·上海浦东新·高一期末)无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达,就像车辆的“鼻子”,随时“嗅”着前方80m范围内车辆和行人的气息。
无人驾驶汽车以v≤15m/s的速度前进,若雷达发现前方有静止障碍物,就会启动“全力自动刹车”安全系统自动刹车,使汽车避免与障碍物相撞。
已知5m s8m s之间的某一值,则此系统自动刹车的最此安全系统在不同路况下刹车加速度大小为22长时间约为 ( )A .1.87sB .3sC .10sD .16s4.我国海军在亚丁湾索马里海域护航时,有六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离。
假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v -t 图像如图所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变,且始终沿直线运动。
则下列说法正确的是( )A .海盗快艇在0~66 s 内从静止出发做加速度增大的加速直线运动B .海盗快艇在66 s 末开始掉头逃离C .海盗快艇在66 s 末离商船最近D .海盗快艇在96~116 s 内的加速度为a =-0.75 m/s 25.甲、乙、丙三个物体做匀变速直线运动,通过A 点时,物体甲的速度是6m/s ,加速度是1m/s 2;物体乙的速度是2m/s ,加速度是6m/s 2;物体丙的速度是4m/s -,加速度是2m/s 2,则下列说法中正确的是( )A .通过A 点,物体甲最快,丙最慢B .通过A 点前1s 时,物体甲最快,乙最慢C .通过A 点后1s 时,物体乙最快,丙最慢D .2s 后,甲乙丙的运动方向均相同6.(2021·甘肃白银·高一阶段练习)雨后,某人用高速相机拍下一幅水滴下落的照片,如图所示,其中第4滴水刚要离开屋檐,若滴水的时间间隔相同,第1滴与第2滴水的实际间距为1m ,取重力加速度大小210m/s =g ,不计空气阻力,则拍下照片的瞬间,图中第2滴水的速度大小为( )A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s7.(2021·广东·深圳实验学校高中部高一阶段练习)如图所示,在地面上一盘子C的正上方A处有一金属小球a距C为20 m,在B处有另一个金属小球b距C为15 m,小球a比小球b提前1 s由静止释放(g取10 m/s2)。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.质点做直线运动的v —t 图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )A .0.25m/s ,向右B .0.25m/s ,向左C .1m/s ,向右D .1m/s ,向左 【答案】B 【解析】 【详解】由图线可知0-3s 内的位移为1132m 3m 2s =⨯⨯=方向为正方向;3-8s 内的位移为21(83)2m 5m 2s =⨯-⨯=方向为负方向;0-8s 内的位移为122m s s s =-=-0-8s 内的平均速度为2m 0.25m/s 8ss v t -===-, 负号表示方向是向左的.A. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s ,向右,与分析不一致,故A 错误;B. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s ,向左,与分析相一致,故B 正确;C. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为1m/s ,向右,与分析不一致,故C 错误;D. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为1m/s ,向左,与分析不一致,故D 错误.2.若每节车厢长度近似相等,一观察者站在第一节车厢前端,当列车从静止开始作匀加速运动时( )A .每节车厢末端经过观察者的速度之比是1:2:3:…:nB .每节车厢经过观察者所经历时间之比是23:nC .经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是21:4:9::nD .在连续相等的时间里经过观察者的车厢数之比是1:3:5:21n (-) 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】设每节车厢长度为L ,列车加速度为a 。
A .一节车厢通过212v aL =n 节车厢通过2n 2v anl =得到n 1v =每节车厢末端经过观察者的速度之比是1::n故A 错误;B .第一节车厢通过观察者时1212L at =前(n )1-节车厢通过观察者时2n 11(1)2n L at --= 前n 节车厢通过2n 12nL at =由数学知识得到得到n t =,n 1t -=则第n 节车厢通过时间n 1T t =所以每节车厢经过观察者所经历时间之比是1:1):::⋯故B 错误;CD .根据初速度为零的位移公式212x at =在相等时间里物体位移之比1:3:5:21n (-)根据速度公式v at =经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是1:2:3::n故C 错误,D 正确。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.某质点做直线运动,其位移-时间图像如图所示。
图中PQ 为抛物线,P 为抛物线的顶点,QR 为抛物线过Q 点的切线,与t 轴的交点为R 。
下列说法正确的是( )A .t =0时质点的速度大小为2m/sB .QR 段表示质点做匀减速直线运动C .0~2s 内质点的平均速度大小为3m/sD .R 点对应的时刻为t =3s【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .根据x -t 图象的斜率表示速度,t =0时图象切线斜率为零,则质点的速度为零,选项A 错误。
B .QR 段图象斜率不变,表示质点的速度不变,做匀速直线运动,选项B 错误;C .0~2s 内,质点的位移大小为2m 1m 1m x ∆=-=则平均速度为1m/s 0.5m/s 2x v t ∆===∆ 选项C 错误;D .PQ 为抛物线,则PQ 段表示质点做匀变速直线运动,且有212x at =将t =2s ,x =1m ,代入解得20.5m/s a =t =2s 时质点的速度大小为v =at =1m/s可知Q 处切线的斜率大小为1,可得R 点对应的时刻为t =3s选项D 正确。
故选D 。
2.质点做直线运动的v —t 图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )A .0.25m/s ,向右B .0.25m/s ,向左C .1m/s ,向右D .1m/s ,向左 【答案】B 【解析】 【详解】由图线可知0-3s 内的位移为1132m 3m 2s =⨯⨯=方向为正方向;3-8s 内的位移为21(83)2m 5m 2s =⨯-⨯=方向为负方向;0-8s 内的位移为122m s s s =-=-0-8s 内的平均速度为2m 0.25m/s 8ss v t -===-, 负号表示方向是向左的.A. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s ,向右,与分析不一致,故A 错误;B. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s ,向左,与分析相一致,故B 正确;C. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为1m/s ,向右,与分析不一致,故C 错误;D. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为1m/s ,向左,与分析不一致,故D 错误.3.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50m 处停着一辆乙车,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动。
已知刹车后第1个2s 内的位移是24m ,第4个2s 内的位移是1m 。
则下列说法中正确的是( ) A .汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s 2 B .汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2312m/s 2 C .汽车甲刹车后停止前,可能撞上乙车 D .汽车甲刹车前的速度为13.9m/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】ABD .假设汽车甲8s 内一直做匀减速直线运动,根据241-=3x x aT 得2241212423m/s m/s 33412x x a T --===-⨯ 根据2101112x v t at =+得初速度为 20123242212m/s 13.9m/s2v +⨯⨯=≈ 速度减为零的时间为00013.9s 7.3s2312v t a --===- 可知汽车甲在8s 前速度减为零。
设汽车甲的加速度为a ,根据2101112x v t at =+得 02422v a =+汽车甲速度减为零的时间为0000--v vt a a== 采用逆向思维,最后2s 内的位移为20161m 2v x a a'=--=-()()联立解得a =-2m/s 2 v 0=14m/s选项A 正确,BD 错误。
C .汽车甲刹车到停止的距离22000014 m 49m 50m 22(2)v x a --===⨯-<可知甲不能撞上乙车,选项C 错误。
故选A 。
2.“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险,若司机也属于低头一族,出事概率则会剧增。
若高速公路(可视为平直公路)同一车道上两小车的车速均为108km/h ,车距为105m ,前车由于车辆问题而紧急刹车,而后方车辆的司机由于低头看手机,4s 后抬头才看到前车刹车,经过0.4s 的应时间后也紧急刹车,假设两车刹车时的加速度大小均为6m/s 2,则下列说法正确的是( )A .两车不会相撞,两车间的最小距离为12mB .两车会相撞,相撞时前车车速为6m/sC .两车会相撞,相撞时后车车速为18m/sD .条件不足,不能判断两车是否相撞 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】两车的初速度0108km/h 30m/s v ==,结合运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移220130m 75m 226v x a ==⨯= 则后车从开始到刹车到速度为0的位移2130(40.4)m 75m=207m>105m+=180m x x ⨯++=所以两车会相撞,相撞时前车已经停止,距后车减速到速度为0的位置相距207m 180m 27m x ∆=-=根据减速到速度为零的运动可以视为初速度为零的加速运动处理,则相撞时后车的速度22v a x ∆解得18m/s v =故C 正确,ABD 错误。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.甲、乙两物体在同一直线上同向运动,如图所示为甲、乙两物体的平均速度与运动时间t 的关系图象。
若甲、乙两物体恰不相碰,下列说法正确的是( )A .t =0时,乙物体一定在甲物体前面B .t =1s 时,甲、乙两物体恰不相碰C .t =2s 时,乙物体速度大小为1m/sD .t =3s 时,甲物体速度大小为3m/s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A .对于甲物体有012x v a t v t ==+甲甲甲 由题图知21/2s 1m a =甲 00v =甲则22m/s a =甲对于乙物体有012x v a t v t ==+乙乙乙 由题图知2/2m s 11a =-乙 04m/s v =乙故22m/s a =乙由于甲物体做匀加速直线运动,乙物体做匀减速直线运动,若两物体恰不相碰,则乙物体在后,甲物体在前,故A 错误;B .甲、乙两物体速度相等时距离最近,即422t t -=解得1s t =故B 正确;C .根据运动学公式可知,当2s t =时,乙物体的速度大小42m/s 0v t =-=乙()故C 错误;D .根据运动学公式可知,当3s t =时,甲物体的速度大小26v t m/s ==甲故D 错误。
故选B 。
2.甲、乙两车在平直公路上行驶,其v-t 图象如图所示.t =0时,两车间距为0s ;0t 时刻,甲、乙两车相遇.00t 时间内甲车发生的位移为s ,下列说法正确的是( )A .00t 时间内甲车在前,002t t 时间内乙车在前B .002t 时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍C .02t 时刻甲、乙两车相距012s D .067s s =【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图知在0~t 0时间内甲车速度大于乙车的速度,故是甲车在追赶乙车,所以A 错误;B .0~2t 0时间内甲车平均速度的大小032v ,乙车平均速度012v ,所以B 错误;D .由题意知,图中阴影部分面积即为位移s 0,根据几何关系知,三角形ABC 的面积对应位移s 0∕3,所以可求三角形OCD 的面积对应位移s 0∕6,所以0—t o 时间内甲车发生的位移为s=s 0+ s 0∕6得s 0=67s 故D 正确;C .2t 0时刻甲、乙两车间的距离即为三角形ABC 的面积即s 0∕3,所以C 错误.故选D 。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动,已知某列车长为L 通过一铁路桥时的加速度大小为a ,列车全身通过桥头的时间为t 1,列车全身通过桥尾的时间为t 2,则列车车头通过铁路桥所需的时间为 ( )A .1212·t t L a t t +B .122112·2t t t t L a t t +--C .212112·2t t t t L a t t ---D .212112·2t t t t L a t t --+ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t 0,从列车车头到达桥头时开始计时,列车全身通过桥头时的平均速度等于12t 时刻的瞬时速度v 1,可得: 11L v t =列车全身通过桥尾时的平均速度等于202t t +时刻的瞬时速度v 2,则 22L v t =由匀变速直线运动的速度公式可得:2121022t t v v a t ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭联立解得:21210122t t t t L t a t t --=⋅- A. 1212·t t L a t t +,与计算不符,故A 错误. B. 122112·2t t t t L a t t +--,与计算不符,故B 错误.C. 212112·2t t t t L a t t ---,与计算相符,故C 正确.D. 212112·2t t t t L a t t --+,与计算不符,故D 错误.2.甲、乙两车在平直公路上行驶,其v-t 图象如图所示.t =0时,两车间距为0s ;0t 时刻,甲、乙两车相遇.00t 时间内甲车发生的位移为s ,下列说法正确的是( )A .00t 时间内甲车在前,002t t 时间内乙车在前B .002t 时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍C .02t 时刻甲、乙两车相距012s D .067s s【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图知在0~t 0时间内甲车速度大于乙车的速度,故是甲车在追赶乙车,所以A 错误;B .0~2t 0时间内甲车平均速度的大小032v ,乙车平均速度012v ,所以B 错误;D .由题意知,图中阴影部分面积即为位移s 0,根据几何关系知,三角形ABC 的面积对应位移s 0∕3,所以可求三角形OCD 的面积对应位移s 0∕6,所以0—t o 时间内甲车发生的位移为s=s 0+ s 0∕6得s 0=67s 故D 正确;C .2t 0时刻甲、乙两车间的距离即为三角形ABC 的面积即s 0∕3,所以C 错误.故选D 。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.甲、乙两物体在同一直线上同向运动,如图所示为甲、乙两物体的平均速度与运动时间t 的关系图象。
若甲、乙两物体恰不相碰,下列说法正确的是( )A .t =0时,乙物体一定在甲物体前面B .t =1s 时,甲、乙两物体恰不相碰C .t =2s 时,乙物体速度大小为1m/sD .t =3s 时,甲物体速度大小为3m/s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A .对于甲物体有012x v a t v t ==+甲甲甲 由题图知21/2s 1m a =甲 00v =甲则22m/s a =甲对于乙物体有012x v a t v t ==+乙乙乙 由题图知2/2m s 11a =-乙 04m/s v =乙故22m/s a =乙由于甲物体做匀加速直线运动,乙物体做匀减速直线运动,若两物体恰不相碰,则乙物体在后,甲物体在前,故A 错误;B .甲、乙两物体速度相等时距离最近,即422t t -=解得1s t =故B 正确;C .根据运动学公式可知,当2s t =时,乙物体的速度大小42m/s 0v t =-=乙()故C 错误;D .根据运动学公式可知,当3s t =时,甲物体的速度大小26v t m/s ==甲故D 错误。
故选B 。
2.甲、乙两车在平直公路上行驶,其v-t 图象如图所示.t =0时,两车间距为0s ;0t 时刻,甲、乙两车相遇.00t 时间内甲车发生的位移为s ,下列说法正确的是( )A .00t 时间内甲车在前,002t t 时间内乙车在前B .002t 时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍C .02t 时刻甲、乙两车相距012s D .067s s =【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图知在0~t 0时间内甲车速度大于乙车的速度,故是甲车在追赶乙车,所以A 错误;B .0~2t 0时间内甲车平均速度的大小032v ,乙车平均速度012v ,所以B 错误;D .由题意知,图中阴影部分面积即为位移s 0,根据几何关系知,三角形ABC 的面积对应位移s 0∕3,所以可求三角形OCD 的面积对应位移s 0∕6,所以0—t o 时间内甲车发生的位移为s=s 0+ s 0∕6得s0=6 7 s故D正确;C.2t0时刻甲、乙两车间的距离即为三角形ABC的面积即s0∕3,所以C错误.故选D。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t =0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v -t 图中(如图),直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是A .在0~10秒内两车逐渐靠近B .在10~20秒内两车逐渐远离C .在5~15秒内两车的位移相等D .在t =10秒时两车在公路上相遇 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .在0-10 s 内,乙车的速度一直比甲车大,两车应逐渐远离,则A 错误;B .在10-20 s 内,甲车的速度一直比乙车大,两车逐渐靠近,则B 错误;C .在5-15 s 内,两图象与坐标轴的面积相等,则两车的位移相等,则C 正确;D .在t =10 s 时两车速度相等,相距最远,则D 错误.2.一沿直线运动的物体的a x -图像如图所示,则其2v x -图像可能是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】 【分析】 【详解】CD .对于加速度恒定的匀变速直线运动有2202v v ax -=由此可知12~x x 段2v x -图线为直线,故CD 错误;AB .10~x 段,加速度由0均匀增大,将一小段x ∆视为匀加速直线运动,则有2202v v a x -=∆可知对应2v x -图线切线的斜率应为2a ,可知10~x 段2v x -图线切线的斜率应由0均匀增大,故A 错误,B 正确。 故选B 。
3.两质点A 、B 同时、同地、同向出发,做直线运动。
v t -图像如图所示。
直线A 与四分之一椭圆B 分别表示A 、B 的运动情况,图中横、纵截距分别为椭圆的半长轴与半短轴(椭圆面积公式为S ab π=,a 为半长轴,b 为半短轴)。
则下面说法正确的是( )A .当2s t =时,a b 1.5m/s v v ==B .当a 3m/s v =,两者间距最小C .A 23D .当B 的速度减小为零之后,A 才追上B【答案】C 【解析】 【详解】AB .两质点A 、B 从同一地点出发,椭圆轨迹方程为22221x y a b+= 由题图可知4a =、2b =,当2s t x ==带入方程解得3m/s v y ==在本题的追及、相遇问题中,初始时刻B 的速度大于A 的速度,二者距离越来越大,速度相等的瞬间,两者间距最大,AB 错误;C .A 做的是初速度为零的匀加速直线运动,经过2s 后速度为3m/s ,即23m/s v a t ∆==∆ C 正确;D .v t -图线和时间轴围成的面积为位移,经过4s ,B 速度减小为零,B 的位移为所围成图形的面积B 124m 2m 4s ππ=⨯⨯=A 的位移为22A 1134m 43m 22s at ==⨯⨯= A 的位移大于B 的位移,说明在B 停下来之前,A 已经追上了B ,D 错误。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动,已知某列车长为L 通过一铁路桥时的加速度大小为a ,列车全身通过桥头的时间为t 1,列车全身通过桥尾的时间为t 2,则列车车头通过铁路桥所需的时间为 ( )A .1212·t t L a t t +B .122112·2t t t t L a t t +--C .212112·2t t t t L a t t ---D .212112·2t t t t L a t t --+ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t 0,从列车车头到达桥头时开始计时,列车全身通过桥头时的平均速度等于12t 时刻的瞬时速度v 1,可得: 11L v t =列车全身通过桥尾时的平均速度等于202t t +时刻的瞬时速度v 2,则 22L v t =由匀变速直线运动的速度公式可得:2121022t t v v a t ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭联立解得:21210122t t t t L t a t t --=⋅- A. 1212·t t L a t t +,与计算不符,故A 错误. B. 122112·2t t t t L a t t +--,与计算不符,故B 错误.C. 212112·2t t t t L a t t ---,与计算相符,故C 正确.D. 212112·2t t t t L a t t --+,与计算不符,故D 错误.2.甲、乙两车在平直公路上行驶,其v-t 图象如图所示.t =0时,两车间距为0s ;0t 时刻,甲、乙两车相遇.00t 时间内甲车发生的位移为s ,下列说法正确的是( )A .00t 时间内甲车在前,002t t 时间内乙车在前B .002t 时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍C .02t 时刻甲、乙两车相距012s D .067s s【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图知在0~t 0时间内甲车速度大于乙车的速度,故是甲车在追赶乙车,所以A 错误;B .0~2t 0时间内甲车平均速度的大小032v ,乙车平均速度012v ,所以B 错误;D .由题意知,图中阴影部分面积即为位移s 0,根据几何关系知,三角形ABC 的面积对应位移s 0∕3,所以可求三角形OCD 的面积对应位移s 0∕6,所以0—t o 时间内甲车发生的位移为s=s 0+ s 0∕6得s 0=67s 故D 正确;C .2t 0时刻甲、乙两车间的距离即为三角形ABC 的面积即s 0∕3,所以C 错误.故选D 。
第二章匀变速直线运动的研究一、选择题(每小题至少有一个选项是正确的。
)1、一质点做匀变速直线运动,加速度大小为2m/s2,则下列说法中正确的是()A、第2秒末速度一定等于第1秒末速度的2倍B、第2秒末速度可能比第1秒末速度小2m/sC、第2秒末的速度一定比第1秒末的速度大2m/sD、第2秒末速度可能比第3秒初速度小2m/s2、某人骑自行车由静止开始沿直线运动,在第1s内通过1m,第2s内通过2m,第3s内通过3m,第4s内通过4m,下列关于自行车和人的运动情况的说法中,正确的是( )A.自行车和人在做匀加速直线运动 B.第2s末的瞬时速度为2.5m/sC.第3、4两秒内的平均速度为3.5m/s D.整个过程中的加速度为1m/s23、飞机着陆后在跑道上做匀减速直线运动,已知初速度是60m/s,加速度大小是6m/s2,则飞机着陆后12秒内的位移大小是()A、288mB、300mC、600mD、360m4、做匀减速直线运动的物体经过3s速度为零,已知第3秒内的位移是1m,物体在这3s内的平均速度是()A、9m/sB、6m/sC、5m/sD、3m/s5、如图所示是物体运动的v-t图象,从t=0开始,对出发点的位移最大的时刻是()A、t1B、t2C、t3D、t46、一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动.从启动到停止一共经历t=10 s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为()A、1.5 m/sB、3 m/sC、4 m/sD、无法确定7、汽车正在以 20m/s的速度在平直的公路上前进,司机突然发现正前方46m处有一物体挡在路上,便关闭油门做匀减速直线运动,司机的反应时间为0.3s;若汽车不碰上物体,汽车的加速度大小至少为()A、2.5m/s2B、5m/s2C、7.5m/s2D、10m/s28、甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的v—t图象如图所示,则()A、乙比甲运动的快 C、甲的平均速度大于乙的平均速度B、2 s乙追上甲 D、乙追上甲时距出发点40 m远9.在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做初速为零的匀加速直线运动,在t1时刻,速度达较大值v1时打开降落伞,做减速运动,在t2时刻以较小速度v2着地。
高一物理第二章《匀变速直线运动的研究》测试卷1(附答案)一、选择题(共48 分。
其中1-8 题为单选题,每题4 分;9-12 题为多选题,每题6 分,选对但不全得3 分,有错选得0 分)1. 一物体做匀加速直线运动,初速度为v₀,经过一段时间t 后速度变为v₁,这段时间内的平均速度为()A. (v₀+v₁)/2B. v₁-v₀/tC. v₁+v₀/tD. 2v₀v₁/(v₀+v₁)2. 汽车以20m/s 的速度在平直公路上行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车,刹车加速度大小为5m/s²,则汽车刹车后4s 内的位移为()A. 20mB. 30mC. 40mD. 50m3. 一质点做匀减速直线运动,初速度为12m/s,加速度大小为2m/s²,则质点在第4s 末的速度为()A. 4m/sB. 6m/sC. 8m/sD. 10m/s4. 做匀变速直线运动的物体,在连续相等的时间T 内的位移之差为()A. aT²B. 2aT²C. 1/2aT²D. 1/4aT²5. 一物体从静止开始做匀加速直线运动,在第1s 内的位移为2m,则物体在第3s 内的位移为()A. 6mB. 8mC. 10mD. 12m6. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为a,经过时间t 后速度变为v,则物体在这段时间内的位移为()A. vt/2B. vtC. at²/2D. v²/2a7. 一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为6m/s,1s 后速度大小变为10m/s,在这1s 内该物体的()A. 位移的大小可能小于4mB. 位移的大小可能大于10mC. 加速度的大小可能小于4m/s²D. 加速度的大小可能大于10m/s²8. 一质点做匀加速直线运动,在连续相等的两个时间间隔内通过的位移分别为24m 和64m,每个时间间隔为4s,则质点的加速度为()A. 2.5m/s²B. 5m/s²C. 7.5m/s²D. 10m/s²9. 关于匀变速直线运动,下列说法正确的是()A. 加速度不变B. 速度随时间均匀变化C. 在连续相等的时间间隔内位移的变化量相等D. 在任意相等时间内速度的变化量相等10. 一物体做匀加速直线运动,初速度为v₀,加速度为a,经过时间t 后,下列说法正确的是()A. 物体的位移为v₀t+1/2at²B. 物体的末速度为v₀+atC. 物体的平均速度为(v₀+v₀+at)/2D. 物体在t/2 时刻的速度为v₀+1/2at11. 一质点做匀减速直线运动,在某一段时间内通过的位移为x₁,紧接着在相等时间内又通过的位移为x₂,此时质点的速度为v,则关于质点的加速度表达式错误的是()A. (x₂-x₁)/t²B. (x₂+x₁)/t²C. -2(x₂+x₁)/t²D. -2(x₂-x₁)/t²12. 做匀变速直线运动的物体,在某段时间内中间时刻的瞬时速度v₁和中间位置的瞬时速度v₂,则()A. 若为匀加速直线运动,v₁<v₂B. 若为匀加速直线运动,v₁>v₂C. 若为匀减速直线运动,v₁<v₂D. 若为匀减速直线运动,v₁>v₂二、实验题(12 分)13. 在“研究匀变速直线运动”的实验中:(1)电火花计时器使用______电源(填“交流”或“直流”),工作电压为______V。
一、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动,车头经过站台上三个立柱A、B、C,对应时刻分别为t1、t2、t3,其x-t图像如图所示。
则下列说法正确的是()A.车头经过立柱B的速度为0312xt t-B.车头经过立柱A、B的平均速度为021xt t-C.动车的加速度为()()()()03212132312x t t tt t t t t t-+---D.车头通过立柱B、C过程速度的变化量为()()()032121312x t t tt t t t-+--【答案】B【解析】【分析】【详解】A.车头经过站台上立柱AC段的平均速度312ACACACx xvt t t==-由图可知,B点是AC段的位置中点,所以B点的瞬时速度应该大于AC段的平均速度,故A错误;B.车头经过立柱A、B的平均速度为21ABABABxxvt t t==-故B正确;C.根据中间时刻的速度等于平均速度得,动车的加速度为021331213121322(2)()()()22AC ABv v x t t tvat t t tt t t t t t t---∆===--∆----故C错误;D.车头通过立柱B、C过程速度的变化量为021331212(2)()()x t t tv a tt t t t--∆=∆=--故D错误;故选B。
2.某物体做直线运动,设该物体运动的时间为t,位移为x,其21xt t-图象如图所示,则下列说法正确的是()A.物体做的是匀加速直线运动B.t=0时,物体的速度为abC.0~b时间内物体的位移为2ab2D.0~b时间内物体做匀减速直线运动,b~2b时间内物体做反向的匀加速直线运动【答案】D【解析】【分析】【详解】AD.根据匀变速直线运动位移时间公式212x v t a t=+加得2112xv at t=+加即21xt t-图象是一条倾斜的直线。
所以由图象可知物体做匀变速直线运动,在0~b时间内物体做匀减速直线运动,b~2b时间内物体做反向的匀加速直线运动,选项A错误,D正确;B.根据数学知识可得:221av k abb===选项B错误;C.根据数学知识可得1-2a a=加解得-2a a=加将t =b 代入2012x v t a t =+加得 ()2220112222x v t a t ab b a b ab =+=⨯+⨯-⨯=加选项C 错误。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50m 处停着一辆乙车,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动。
已知刹车后第1个2s 内的位移是24m ,第4个2s 内的位移是1m 。
则下列说法中正确的是( ) A .汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s 2 B .汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2312m/s 2 C .汽车甲刹车后停止前,可能撞上乙车 D .汽车甲刹车前的速度为13.9m/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】ABD .假设汽车甲8s 内一直做匀减速直线运动,根据241-=3x x aT 得2241212423m/s m/s 33412x x a T --===-⨯ 根据2101112x v t at =+得初速度为 20123242212m/s 13.9m/s2v +⨯⨯=≈ 速度减为零的时间为00013.9s 7.3s2312v t a --===- 可知汽车甲在8s 前速度减为零。
设汽车甲的加速度为a ,根据2101112x v t at =+得 02422v a =+汽车甲速度减为零的时间为0000--v vt a a== 采用逆向思维,最后2s 内的位移为20161m 2v x a a'=--=-()()联立解得a =-2m/s 2 v 0=14m/s选项A 正确,BD 错误。
C .汽车甲刹车到停止的距离22000014 m 49m 50m 22(2)v x a --===⨯-<可知甲不能撞上乙车,选项C 错误。
故选A 。
2.如图所示是P 、Q 两质点运动的v -t 图象,由图线可以判定( )A .P 质点的速度越来越小B .零时刻P 质点的加速度为零C .在t 1时刻之前,P 质点的加速度均大于Q 质点的加速度D .在0-t 1时间内,P 质点的位移大于Q 质点的位移 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A.由于在速度﹣时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,所以从图中可以看出P 质点的速度越来越大,故A 错误.B.由于在速度﹣时间图象中,切线表示加速度,所以零时刻P 质点的速度为虽然为零,但是斜率(即加速度)不为零,故B 错误.C.在t 1时刻之前,P 质点的加速度即斜率逐渐减小最后接近零,所以P 质点的加速度一开始大于Q 的加速度,后来小于Q 的加速度,故C 错误.D.由于在速度﹣时间图象中,图象与坐标轴围成面积代表位移,所以在0﹣t 1时间内,P 质点的位移大于Q 质点的位移,故D 正确. 故选D 。
一、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,某时刻乙车在前、甲车在后,相距x=6m,从此刻开始计时,乙做匀减速运动,两车运动的v-t图象如图所示。
则在0~12s内关于两车位置关系的判断,下列说法正确的是()A.t=4s时两车相遇B.t=4s时两车间的距离为4mC.0~12s内两车有两次相遇D.0~12s内两车有三次相遇【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.题中图像与时间轴围成的面积可表示位移,0~4s,甲车的位移为48m,乙车的位移为40m,因在t=0时,甲车在乙车后面6m,故当t=4s时,甲车会在前,乙车会在后,且相距2m,所以t=4s前两车第一次相遇,t=4s时两车间的距离为2m,故AB错误;CD.0~6s,甲的位移为60m,乙的位移为54m,两车第二次相遇,6s后,由于乙的速度大于甲的速度,乙又跑在前面,8s后,甲车的速度大于乙的速度,两车还会有第三次相遇,当t=12s时,甲的位移为84m,乙的位移为72m,甲在乙的前面,所以第三次相遇发生在t=12s之前,所以在0~12s内两车有三次相遇,故C错误,D正确。
故选D。
2.某物体做直线运动,设该物体运动的时间为t,位移为x,其21xt t图象如图所示,则下列说法正确的是()A.物体做的是匀加速直线运动B.t=0时,物体的速度为abC.0~b时间内物体的位移为2ab2D.0~b时间内物体做匀减速直线运动,b~2b时间内物体做反向的匀加速直线运动【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AD.根据匀变速直线运动位移时间公式2012x v t a t =+加得 02112x v a t t =+加 即21x t t-图象是一条倾斜的直线。
所以由图象可知物体做匀变速直线运动,在0~b 时间内物体做匀减速直线运动,b ~2b 时间内物体做反向的匀加速直线运动,选项A 错误,D 正确; B .根据数学知识可得:0221av k ab b=== 选项B 错误; C .根据数学知识可得1-2a a =加 解得-2a a =加将t =b 代入2012x v t a t =+加得 ()2220112222x v t a t ab b a b ab =+=⨯+⨯-⨯=加选项C 错误。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A 、B 、C 三点,已知从A 到B 和从B 到C 速度的增加量△v 均为2m/s ,AB 间的距离x 1=3m ,BC 间的距离x 2=5m ,则物体的加速度为( )A .1m/s 2B .2m/s 2C .3m/s 2D .4m/s 2 【答案】B 【解析】 【分析】通过速度变化量相等得知两段过程所用的时间相等,结合平均速度推论和速度位移公式求出相等的时间间隔,根据速度时间公式求出加速度. 【详解】因为A 到B 和从B 到C 速度的增加量△v 均为2m/s ,可知A 到B 的时间和B 到C 的时间相等,根据平均速度推论知,B 点的速度1242B x x v T T+==; 根据速度位移公式得,2212B A v v ax -=即22442()(2)23T T T--=⨯⨯ 解得:T =1s则加速度222m/s 2m/s 1v a T ∆=== 故选B . 【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.2.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t =0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v -t 图中(如图),直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是A .在0~10秒内两车逐渐靠近B .在10~20秒内两车逐渐远离C .在5~15秒内两车的位移相等D .在t =10秒时两车在公路上相遇 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .在0-10 s 内,乙车的速度一直比甲车大,两车应逐渐远离,则A 错误;B .在10-20 s 内,甲车的速度一直比乙车大,两车逐渐靠近,则B 错误;C .在5-15 s 内,两图象与坐标轴的面积相等,则两车的位移相等,则C 正确;D .在t =10 s 时两车速度相等,相距最远,则D 错误.3.利用超声波遇到物体发生反射的特性,可测定物体运动的有关参量。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.甲、乙两物体在同一直线上同向运动,如图所示为甲、乙两物体的平均速度与运动时间t 的关系图象。
若甲、乙两物体恰不相碰,下列说法正确的是( )A .t =0时,乙物体一定在甲物体前面B .t =1s 时,甲、乙两物体恰不相碰C .t =2s 时,乙物体速度大小为1m/sD .t =3s 时,甲物体速度大小为3m/s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A .对于甲物体有012x v a t v t ==+甲甲甲 由题图知21/2s 1m a =甲 00v =甲则22m/s a =甲对于乙物体有012x v a t v t ==+乙乙乙 由题图知2/2m s 11a =-乙 04m/s v =乙故22m/s a =乙由于甲物体做匀加速直线运动,乙物体做匀减速直线运动,若两物体恰不相碰,则乙物体在后,甲物体在前,故A 错误;B.甲、乙两物体速度相等时距离最近,即422t t-=解得1st=故B正确;C.根据运动学公式可知,当2st=时,乙物体的速度大小42m/s0v t=-=乙()故C错误;D.根据运动学公式可知,当3st=时,甲物体的速度大小26v t m/s==甲故D错误。
故选B。
2.近年来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速性能的同时,提出了“加速度的变化率”的概念,用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。
图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像,取t=0时速度方向为正方向,则关于加速度变化率以及汽车的运动,下列说法正确的是()A.“加速度的变化率”的单位是m/s2B.当a t-图像是一条横线时,运动是匀速直线运动C.若加速度与速度同方向,如图所示的a t-图像,表示的是物体在做减速运动D.若加速度与速度同方向,如图所示的a t-图像,已知物体在t=0时速度为5m/s,则2s 末的速度大小为8m/s【答案】D【解析】【分析】【详解】A.加速度的变化率为ΔΔat,a的单位是m/s2,所以“加速度的变化率”的单位应该是m/s3,A错误;B.当a t-图像是一条横线时,加速度不变,物体做匀加速直线运动,B错误;C .若加速度与速度同方向,如图所示的a t -图像,物体在做加速度减小的加速运动,C 错误;D .由ΔΔv a t =,知在a t -图像中,图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量Δv ,可得在2秒内,汽车的速度增加量为32Δm/s 3m/s 2v ⨯== 若汽车在t =0时速度为5m/s ,在2秒内汽车的速度增加3m/s ,则汽车在2秒末速度的大小为8m/s ,D 正确。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A 、B 、C 三点,已知从A 到B 和从B 到C 速度的增加量△v 均为2m/s ,AB 间的距离x 1=3m ,BC 间的距离x 2=5m ,则物体的加速度为( )A .1m/s 2B .2m/s 2C .3m/s 2D .4m/s 2 【答案】B 【解析】 【分析】通过速度变化量相等得知两段过程所用的时间相等,结合平均速度推论和速度位移公式求出相等的时间间隔,根据速度时间公式求出加速度. 【详解】因为A 到B 和从B 到C 速度的增加量△v 均为2m/s ,可知A 到B 的时间和B 到C 的时间相等,根据平均速度推论知,B 点的速度1242B x x v T T+==; 根据速度位移公式得,2212B A v v ax -=即22442()(2)23T T T--=⨯⨯ 解得:T =1s则加速度222m/s 2m/s 1v a T ∆=== 故选B . 【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.2.假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动,已知某列车长为L 通过一铁路桥时的加速度大小为a ,列车全身通过桥头的时间为t 1,列车全身通过桥尾的时间为t 2,则列车车头通过铁路桥所需的时间为 ( )A .1212·t t L a t t +B.122112·2t t t t L a t t +-- C .212112·2t t t t L a t t --- D .212112·2t t t t L a t t --+ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t 0,从列车车头到达桥头时开始计时,列车全身通过桥头时的平均速度等于12t 时刻的瞬时速度v 1,可得: 11L v t =列车全身通过桥尾时的平均速度等于202t t +时刻的瞬时速度v 2,则 22L v t =由匀变速直线运动的速度公式可得:2121022t t v v a t ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭联立解得:21210122t t t t L t a t t --=⋅- A. 1212·t t L a t t +,与计算不符,故A 错误. B. 122112·2t t t t L a t t +--,与计算不符,故B 错误.C. 212112·2t t t t L a t t ---,与计算相符,故C 正确.D. 212112·2t t t t L a t t --+,与计算不符,故D 错误.3.质点做直线运动的v —t 图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )A .0.25m/s ,向右B .0.25m/s ,向左C .1m/s ,向右D .1m/s ,向左 【答案】B 【解析】 【详解】由图线可知0-3s 内的位移为1132m 3m 2s =⨯⨯=方向为正方向;3-8s 内的位移为21(83)2m 5m 2s =⨯-⨯=方向为负方向;0-8s 内的位移为122m s s s =-=-0-8s 内的平均速度为2m 0.25m/s 8ss v t -===-, 负号表示方向是向左的.A. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s ,向右,与分析不一致,故A 错误;B. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s ,向左,与分析相一致,故B 正确;C. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为1m/s ,向右,与分析不一致,故C 错误;D. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为1m/s ,向左,与分析不一致,故D 错误.4.某型号汽车出厂标准,为百公里(100 km/h )刹车距离小于44 m ,当刹车距离超过标准距离20%时,就需要考虑刹车系统、轮胎磨损等安全隐患问题。
一、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,某时刻乙车在前、甲车在后,相距x=6m,从此刻开始计时,乙做匀减速运动,两车运动的v-t图象如图所示。
则在0~12s内关于两车位置关系的判断,下列说法正确的是()A.t=4s时两车相遇B.t=4s时两车间的距离为4mC.0~12s内两车有两次相遇D.0~12s内两车有三次相遇【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.题中图像与时间轴围成的面积可表示位移,0~4s,甲车的位移为48m,乙车的位移为40m,因在t=0时,甲车在乙车后面6m,故当t=4s时,甲车会在前,乙车会在后,且相距2m,所以t=4s前两车第一次相遇,t=4s时两车间的距离为2m,故AB错误;CD.0~6s,甲的位移为60m,乙的位移为54m,两车第二次相遇,6s后,由于乙的速度大于甲的速度,乙又跑在前面,8s后,甲车的速度大于乙的速度,两车还会有第三次相遇,当t=12s时,甲的位移为84m,乙的位移为72m,甲在乙的前面,所以第三次相遇发生在t=12s之前,所以在0~12s内两车有三次相遇,故C错误,D正确。
故选D。
<)的轻2.如图所示,水平线OO'在某竖直平面内,距地面高度为h,一条长为L(L h绳两端分别系小球A和B,小球A在水平线OO'上,竖直向上的外力作用在A上,A和B 都处于静止状态。
现从OO'上另一点静止释放小球1,当小球1下落至与小球B等高位置时,从OO'上静止释放小球A和小球2,小球2在小球1的正上方。
则下列说法正确的是()A .小球B 将与小球1同时落地B .h 越大,小球A 与小球B 的落地时间差越大C .从小球2释放到小球1落地前,小球1与2之间的距离随时间的增加而均匀增大D .若1落地后原速率弹回,从此时开始计时,1与2相遇的时间随L 的增大而减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .设小球1下落到与B 等高的位置时的速度为v ,设小球1还需要经过时间t 1落地,则:21112h L vt gt -=+① 设B 运动的时间为t 2,则2212h L gt -=② 比较①②可知12t t <故A 错误;B .设A 运动时间为t 3,则2312h gt =可得32t t -=可知L 是一个定值时,h 越大,则小球A 与小球B 的落地时间差越小。
一、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,某时刻乙车在前、甲车在后,相距x=6m,从此刻开始计时,乙做匀减速运动,两车运动的v-t图象如图所示。
则在0~12s内关于两车位置关系的判断,下列说法正确的是()A.t=4s时两车相遇B.t=4s时两车间的距离为4mC.0~12s内两车有两次相遇D.0~12s内两车有三次相遇【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.题中图像与时间轴围成的面积可表示位移,0~4s,甲车的位移为48m,乙车的位移为40m,因在t=0时,甲车在乙车后面6m,故当t=4s时,甲车会在前,乙车会在后,且相距2m,所以t=4s前两车第一次相遇,t=4s时两车间的距离为2m,故AB错误;CD.0~6s,甲的位移为60m,乙的位移为54m,两车第二次相遇,6s后,由于乙的速度大于甲的速度,乙又跑在前面,8s后,甲车的速度大于乙的速度,两车还会有第三次相遇,当t=12s时,甲的位移为84m,乙的位移为72m,甲在乙的前面,所以第三次相遇发生在t=12s之前,所以在0~12s内两车有三次相遇,故C错误,D正确。
故选D。
2.如图所示是P、Q两质点运动的v-t图象,由图线可以判定( )A.P质点的速度越来越小B.零时刻P质点的加速度为零C.在t1时刻之前,P质点的加速度均大于Q质点的加速度D.在0-t1时间内,P质点的位移大于Q质点的位移【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由于在速度﹣时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,所以从图中可以看出P质点的速度越来越大,故A错误.B.由于在速度﹣时间图象中,切线表示加速度,所以零时刻P质点的速度为虽然为零,但是斜率(即加速度)不为零,故B错误.C.在t1时刻之前,P质点的加速度即斜率逐渐减小最后接近零,所以P质点的加速度一开始大于Q的加速度,后来小于Q的加速度,故C错误.D.由于在速度﹣时间图象中,图象与坐标轴围成面积代表位移,所以在0﹣t1时间内,P质点的位移大于Q质点的位移,故D正确.故选D。
一、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.如图所示是P、Q两质点运动的v-t图象,由图线可以判定( )A.P质点的速度越来越小B.零时刻P质点的加速度为零C.在t1时刻之前,P质点的加速度均大于Q质点的加速度D.在0-t1时间内,P质点的位移大于Q质点的位移【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由于在速度﹣时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,所以从图中可以看出P质点的速度越来越大,故A错误.B.由于在速度﹣时间图象中,切线表示加速度,所以零时刻P质点的速度为虽然为零,但是斜率(即加速度)不为零,故B错误.C.在t1时刻之前,P质点的加速度即斜率逐渐减小最后接近零,所以P质点的加速度一开始大于Q的加速度,后来小于Q的加速度,故C错误.D.由于在速度﹣时间图象中,图象与坐标轴围成面积代表位移,所以在0﹣t1时间内,P质点的位移大于Q质点的位移,故D正确.故选D。
2.某物体做直线运动,设该物体运动的时间为t,位移为x,其21xt t图象如图所示,则下列说法正确的是()A.物体做的是匀加速直线运动B.t=0时,物体的速度为abC.0~b时间内物体的位移为2ab2D.0~b时间内物体做匀减速直线运动,b~2b时间内物体做反向的匀加速直线运动【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AD.根据匀变速直线运动位移时间公式2012x v t a t =+加得 02112x v a t t =+加 即21x t t-图象是一条倾斜的直线。
所以由图象可知物体做匀变速直线运动,在0~b 时间内物体做匀减速直线运动,b ~2b 时间内物体做反向的匀加速直线运动,选项A 错误,D 正确; B .根据数学知识可得:0221av k ab b=== 选项B 错误; C .根据数学知识可得1-2a a =加 解得-2a a =加将t =b 代入2012x v t a t =+加得 ()2220112222x v t a t ab b a b ab =+=⨯+⨯-⨯=加选项C 错误。
故选D 。
3.甲、乙两物体在同一直线上同向运动,如图所示为甲、乙两物体的平均速度与运动时间t 的关系图象。
若甲、乙两物体恰不相碰,下列说法正确的是( )A .t =0时,乙物体一定在甲物体前面B .t =1s 时,甲、乙两物体恰不相碰C .t =2s 时,乙物体速度大小为1m/sD .t =3s 时,甲物体速度大小为3m/s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A .对于甲物体有012x v a t v t ==+甲甲甲 由题图知21/2s 1m a =甲 00v =甲则22m/s a =甲对于乙物体有012x v a t v t ==+乙乙乙 由题图知2/2m s 11a =-乙 04m/s v =乙故22m/s a =乙由于甲物体做匀加速直线运动,乙物体做匀减速直线运动,若两物体恰不相碰,则乙物体在后,甲物体在前,故A 错误; B .甲、乙两物体速度相等时距离最近,即422t t -=解得1s t =故B 正确;C .根据运动学公式可知,当2s t =时,乙物体的速度大小42m/s 0v t =-=乙()故C 错误;D .根据运动学公式可知,当3s t =时,甲物体的速度大小26v t m/s ==甲故D 错误。
故选B 。
4.某质点做直线运动,其位移-时间图像如图所示。
图中PQ 为抛物线,P 为抛物线的顶点,QR 为抛物线过Q 点的切线,与t 轴的交点为R 。
下列说法正确的是( )A .t =0时质点的速度大小为2m/sB .QR 段表示质点做匀减速直线运动C .0~2s 内质点的平均速度大小为3m/sD .R 点对应的时刻为t =3s【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .根据x -t 图象的斜率表示速度,t =0时图象切线斜率为零,则质点的速度为零,选项A 错误。
B .QR 段图象斜率不变,表示质点的速度不变,做匀速直线运动,选项B 错误;C .0~2s 内,质点的位移大小为2m 1m 1m x ∆=-=则平均速度为1m/s 0.5m/s 2x v t ∆===∆ 选项C 错误;D .PQ 为抛物线,则PQ 段表示质点做匀变速直线运动,且有212x at =将t =2s ,x =1m ,代入解得20.5m/s a =t =2s 时质点的速度大小为v =at =1m/s可知Q 处切线的斜率大小为1,可得R 点对应的时刻为t =3s选项D 正确。
故选D 。
5.若每节车厢长度近似相等,一观察者站在第一节车厢前端,当列车从静止开始作匀加速运动时( )A .每节车厢末端经过观察者的速度之比是1:2:3:…:nB .每节车厢经过观察者所经历时间之比是23:nC .经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是21:4:9::nD .在连续相等的时间里经过观察者的车厢数之比是1:3:5:21n (-) 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】设每节车厢长度为L ,列车加速度为a 。
A .一节车厢通过212v aL =n 节车厢通过2n 2v anl =得到n 1v =每节车厢末端经过观察者的速度之比是1::n故A 错误;B .第一节车厢通过观察者时1212L at =前(n )1-节车厢通过观察者时2n 11(1)2n L at --= 前n 节车厢通过2n 12nL at =由数学知识得到得到n t =,n 1t -=则第n 节车厢通过时间n 1T t =所以每节车厢经过观察者所经历时间之比是1:1):::⋯故B 错误;CD .根据初速度为零的位移公式212x at =在相等时间里物体位移之比1:3:5:21n (-)根据速度公式v at =经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是1:2:3::n故C 错误,D 正确。
故选D 。
6.一沿直线运动的物体的a x -图像如图所示,则其2v x -图像可能是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】CD .对于加速度恒定的匀变速直线运动有2202v v ax -=由此可知12~x x 段2v x -图线为直线,故CD 错误;AB .10~x 段,加速度由0均匀增大,将一小段x ∆视为匀加速直线运动,则有2202v v a x -=∆可知对应2v x -图线切线的斜率应为2a ,可知10~x 段2v x -图线切线的斜率应由0均匀增大,故A 错误,B 正确。 故选B 。
7.一个物体以初速度v 0沿光滑斜面向上运动,其速度v 随时间t 变化的规律如图所示,在连续两段时间m 和n 内对应面积均为S ,则b 时刻速度v b 的大小为( )A .22()()m n S m n mn ++B .22()()mn m n S m n ++C .()m n Smn- D .22()m n S mn+【答案】A 【解析】设物体在a 时刻速度为 a v ,b 时刻速度为b v ,物体加速度为a ,则:212a S v m am =-;212b S v n an =-;b a v v am =-,联立解得:()22()bm n Svm n mn+=+,故选A8.甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图象,即x —t 图象,如图所示,甲图象过O 点的切线与AB 平行,过C 点的切线与OA 平行,则下列说法正确的是( )A .在两车相遇前,t 2时刻两车相距最远B .在两车相遇前,t 1时刻两车相距最远C .0-t 2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度D .甲车的初速度大于乙车在t 3时刻的速度 【答案】B【详解】A B. 从图象可知在两车相遇前,t 1时刻两车距离大于t 2时刻两车距离,t 1时刻两车相距最远,选项A 错误,B 正确;C. x —t 图象斜率表示物体的速度,由图可知t 1时刻后甲车的瞬时速度小于乙车的瞬时速度,选项C 错误;D. 甲车的初始时图象的斜率等于乙车在t 3时刻图象的斜率,所以甲车的初速度等于乙车在t 3时刻的速度,选项D 错误。
故选B 。
9.一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a 1,经时间t 后做匀减速直线运动,加速度大小为a 2,若再经过时间kt 恰能回到出发点。
则a 1:a 2为A .21k k +B .221k k +C .21k k +D .21kk + 【答案】B 【解析】 【详解】根据匀变速直线运动的位移时间关系可知,质点的总位移为0,列式可得2211211022a t a t kta kt ,21221a k a k 故选B10.在光滑足够长的斜面上,有一物体以10m/s 的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5m/s 2,方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5m 时,下列正确的是( )A .物体运动时间可能为1sB .物体运动时间可能为3sC .物体运动时间可能为)sD .此时的速度大小一定为5m/s【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】AB .当物体的位移为向上的7.5m 时,由运动学公式2012x v t at =-,7.5m x =+,解得 13s t =,21s t =故A 、B 均正确;C .当物体的位移为向下的7.5m 时,7.5m x =-,由2012x v t at =-解得32t =(或42t (=舍去D .由速度公式0v v at =-,解得5m/s =-v 或5m/s v =、v =-故D 错误。
故选ABC 。
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式,注意公式的矢量性。
11.某升降机用绳子系着一个重物,以10 m/s 的速度匀速竖直上升,当到达40 m 高度时,绳子突然断开,重物从绳子断开到落地过程(不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2)( )A .距地面的最大高度为45 mB .在空中的运动时间为5 sC .落地速度的大小为10 m/sD .落地速度的大小为30 m/s 【答案】AD 【解析】 【分析】气球和重物一起以10m/s 的速度上升,当到达一定高度后,绳子断开,物体与气球脱离,这个物体由于惯性要保持原来的向上的运动状态,所以物体做竖直上抛运动. 【详解】物体上升过程,根据速度位移关系公式,有:-v 02=2(-g )h ,解得2201052210v h m m g ⨯===;故物体距离地面的最大高度为45m ,故A 正确;根据位移时间关系公式,有:h =v 0t −12gt 2,代入数据得:-40=10t-12×10×t 2,解得:t=4s 或者t=-2s ;故B 错误;根据速度时间关系公式,有:v=v 0-gt=10-10×4=-30m/s ,故C 错误,D 正确;故选AD .12.从地面竖直上抛一物体A 的同时,在离地面高H 处有相同质量的另一物体B 开始做自由落体运动,两物体在空中同时到达距地面高h 时速率都为v(两物体不会相碰),则下列说法正确的是( ) A .43H h =B .物体A 竖直上抛的初速度大小是物体B 落地时速度大小的2倍C .物体A 、B 在空中运动的时间相等D .两物体落地前各自的机械能都守恒且两者机械能相等 【答案】AD 【解析】A 项,设A 、B 两物体达到地面高h 时所用时间为t ,则根据自由落体运动的规律有22()v g H h =- ,v gt = ;设A 物体竖直上抛的初速度为0v ,有0v v gt =-,2202v v gh -= ;则解得02v v =,43H h =,故A 项正确. B 项,物体A 竖直上抛的初速度02v v =,设物体B 落地时的速度为v ' ,则有22v gH '= ,由A 项分析知2202v v gh -=,43H h =,联立解得2v v '= ,所以0v v =',故B 项错误.C 项,根据竖直上抛的对称性可知物体A 在空中运动的时间042A v v t g g=⨯= ,物体B 在空中运动的时间为212B A v v t t g g =='=,故C 项错误. D 项,以地面为参考平面,在地面时两者的速度相等,质量相等,则动能相等,所以机械能也相等,由于只有重力做功,机械能守恒,故D 项正确. 综上所述本题答案是:AD13.汽车司机发现前方有障碍物,立即刹车,刹车过程可视为匀减速运动。