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 2
B ．2m/s 2
C ．3m/s 2
D ．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
124
2B x x v T T
+=
=； 根据速度位移公式得，
22
12B A v v ax -=
即
22442()(2)23T T T
--=?? 解得：
T =1s
则加速度
222
m/s 2m/s 1
v 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/s
D ．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
01
2
x v a t v t =
=+甲甲甲 由题图知
21/2s 1
m a =甲 00v =甲
则
22m/s a =甲
对于乙物体有
01
2
x v a t v t =
=+乙乙乙 由题图知
2/2
m s 1
1a =-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 。
3．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：…：n
B ．每节车厢经过观察者所经历时间之比是:n
C ．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::n
D ．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
2
n 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
12
12
L at =
前(n )1-节车厢通过观察者时
2
n 11(1)2
n L at --= 前n 节车厢通过
2
n 12
nL at =
由数学知识得到得到
n 1t nt =，n 111t n t -=-
则第n 节车厢通过时间
n 1(1)T n n t =--
所以每节车厢经过观察者所经历时间之比是
1:(21):(32)::(1)n n --?--
故B 错误；
CD ．根据初速度为零的位移公式
212
x 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 。
4．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，某同学以下落过程中的某一点为原点，竖直向下为正方向建立坐标轴，并测量各时刻的位置坐标x 1、x 2、x 3、x 4。为了利用频闪照片证明自由落体运动是匀加速直线运动，以下几种方案合理的是（ ）
A ．看各位置坐标x 1、x 2、x 3、x 4是否成等差数列
B ．看各相邻位置坐标差（x 1-0）、（x 2-x 1）、（x 3-x 2）、（x 4-x 3）是否成等差数列
C ．作x -t 图，看图线是否为一条直线
D ．作x -t 2图，看图线是否为一条直线
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.由自由落体运动可知
212
x gt =
因此各位置坐标x 1、x 2、x 3、x 4不成等差数列，故选项A 错误； B.根据逐差法公式
2x aT ?=
可知，邻位置坐标差（x 1-0）、（x 2-x 1）、（x 3-x 2）、（x 4-x 3）成等差数列，故选项B 正确；
C.在x -t 图中，匀变速运动的图像为二次函数图像，因此选项C 错误；
D.在x -t 2图中，存在水平直线，这表示静止，而不表示匀变速运动，故选项D 错误。 故选B 。
5．两质点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 的加速度为23
m/s 2
D ．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
22
221x 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 1
24m 2m 4
s 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。 故选C 。
6．某斜面固定在水平地面上，一小球沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中小球依次经过A 、B 、C 三点，最后恰好能到达最高点D ，其中AB =12m ，BC =8m ，从A 点运动到B 点，从B 点运动到C 点两个过程速度变化量都是-2m/s ，下列说法正确的是（ ）
A ．小球的加速度大小为2m/s2
B ．小球到达B 点速度大小为10m/s
C ．A 、
D 两点间的距离为24.5m D ．小球从C 点运动到D 点的时间为2s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由题目中的从A 点运动到
B 点，从B 点运动到
C 点两个过程速度变化量都是2m/s -可知，AB 和BC 段的时间相同，由2x aT ?=和v
a T
可得：2s T =，21m/s a =，A 错误；
B ．由公式2
012
x v t at =+可得07m/s v =，B 错误； C ．由公式202ax
v 得，AD 之间的距离为24.5m ，C 正确；
D ．在AD 之间运动的时间为
7s v a
，所以CD 之间所用的时间为3s ，D 错误．
7．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 【解析】 【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 。
8．一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 ．21
k k +
B ．2
21k k +
C ．2
1
k k +
D ．
21
k
k + 【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
2
211211
02
2
a t a t kt
a kt ，2
1
2
21
a k a k 故选B
9．汽车已成为人们广泛使用的代步工具，而车辆平稳加速（即加速度基本不变）使人感到舒服，否则感到不舒服，关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是（ ）
A ．加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动
B ．加速度的变化率越大则速度变化越快
C ．在如图所示的a –t 图象中，表示的是物体的速度随时间在均匀减小
D ．在如图所示的a –t 图象中，若物体在t =0时速度为5 m/s ，则2 s 末的速度大小可能为8 m/s 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．加速度变化率为0是指加速度保持不变，如果加速度为0，则物体做匀速直线运动，如果加速度不为0，则物体做匀变速运动，故A 错误；
B ．加速度的变化率越大则加速度变化越快，选项B 错误；
C ．若加速度与速度同向，则物体作加速运动，如图示加速度减小，则物体速度增加得变慢了，但仍是加速运动，故C 错误；
D ．根据v -t 图象可知，图象与时间轴所围图形面积表示物体的位移，同理在a -t 图象中可知图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量即△v ，则得：
△v =
1
2
×2×3m/s=3m/s 由于加速度与速度同向，故物体做变加速直线运动，已知初速度为5m/s ，则小球在2s 末的速度为8m/s ，故D 正确． 【点睛】
本题要加速度的物理意义，掌握其定义方法和单位，知道在a-t 图象中图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量，能理解加速运动与减速运动由加速度与速度方向决定而不是由加速度的大小变化决定．
10．在平直公路上行驶的a 车和b 车，其位移-时间图像分别为图中直线a 和曲线b ，已知b 车的加速度恒定且等于-2m/s 2，t =3s 时，直线a 和曲线b 刚好相切，则（ ）
A ．a 车做匀速运动且其速度为83
a v =m/s B ．t =3s 时a 车和
b 车相遇且此时速度相同 C ．t =1s 时b 车的速度为10m/s D ．t =0时a 车和b 车的距离x 0=9m
【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．s t —图象的斜率等于速度，由图可知，a 车的速度不变，做匀速直线运动，速度为
82m/s 2m/s 3
a s v t ?-=
==? 故A 错误；
B ．3s t =时，直线a 和曲线b 刚好相切，位置坐标相同，辆车相遇。斜率相等，此时辆车的速度相等，故B 正确；
C ．3s t =时，b 车的速度为
2m/s b a v v ==
设b 车的初速度为0v ，对b 车，有
0b v at v +=
解得
08m/s v =
则1s t =时b 车的速度为
01(821)m/s 6m/s b
v v at '=+=-?= 故C 错误；
D ．3s t =时，a 车的位移为
6m a a s v t ==
b 车的位移为
082
3m 15m 22
b b v v s t ++=
=?= 3s t =时，a 车和b 车到达同一位置，得
09m a b s s s =-=
故D 正确。
11．甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动。甲先以加速度a l做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为a2的匀加速运动，到达C点时的速度为v；乙以加速度a3做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度亦为v。若a1≠a2≠a3，则
（）
A．甲、乙有可能同时由A到达C
B．甲、乙不可能同时由A到达C
C．若a1>a3，则甲一定先由A到达C
D．若a1 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 作速度-时间图线分析。因为位移相等，末速度相等，所以：若a1>a3，则有a2 AB.由图1、图2可知：无论a1>a3或a1 C.由图1可知：若a1>a3，则t甲 D.由图2可知：若a1 故选BC。 12．如图所示，一小滑块沿足够长的固定斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB＝BD＝6 m，BC＝1 m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2 s。设滑块经过C时的速度为v C，则（） A．滑块上滑过程中加速度的大小为0.5 m/s2 B．v C＝6 m/s C．DE＝3 m D．从D到E所用时间为4 s 【答案】AD 【分析】 【详解】 A ．根据题意可知 7m AC =，5m CD = 根据2x at ?=求解加速度大小 22 2 57m/s 0.5m/s 4 x a t -?= == A 正确； B ．匀变速直线运动的某段时间内，中间时刻速度等于平均速度 75 m/s 3m/s 24 AC CD C x x v t ++= == B 错误； C ．匀减速直线运动的逆过程为匀加速直线运动，CE 之间的距离为 2 9m 9m 21 C CE v x a === 则 9m 5m 4m DE =-= C 错误； D ．从D 到 E 同样采用逆过程 212 DE x at = 解得时间 224 s 4s 0.5 DE x t a ?= == D 正确。 故选AD 。 13．甲、乙两质点从同一位置出发，沿同一直线运动，它们的v -t 图像如图所示。对这两质点在0~3 s 内运动的描述，下列说法正确的是（ ） A ．t ＝2 s 时，甲、乙两质点相遇 B ．在甲、乙两质点相遇前，t ＝1s 时，甲、乙两质点相距最远 C ．甲质点的加速度比乙质点的加速度小 D ．t ＝3 s 时，乙质点在甲质点的前面 【答案】BD 【分析】 【详解】 C ．由图可知 0=2m/s v 甲，0=1m/s v 乙 v -t 图象中图线的斜率表示物体的加速度。由图可知 22=m/s 3a -甲，21 =m/s 2 a 乙 甲的加速度比乙的大，选项C 错误； AD ．由公式2 012 x v t at =+得1s 、2s 、3s 时两质点的位移分别为 15m 3x =甲，28 m 3 x =甲，3 3m x =甲 1 1.25m x =乙，23m x =乙，3 5.25m x =乙 因为甲、乙两质点从同一位置出发，沿同一直线运动，可知t =2s 时，甲、乙没有相遇，t =3s 时，乙质点在甲质点的前面，故A 错误，D 正确； B. 在甲、乙两质点相遇前，速度相等时，相距最远。由图可知，当t ＝1s 时，速度相等，甲、乙两质点相距最远，选项B 正确。 故选BD 。 14．如图所示，t ＝0时，质量为0.5kg 的物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面（经过B 点前后速度大小不变），最后停在C 点。每隔2 s 物体的瞬时速度记录在下表中，重力加速度g 取10 m/s 2，下列说法正确的是（ ） t /s 0 2 4 6 v /（1m s -?） 8 12 8 A ．物体运动过程中的最大速度为12m/s B ．t = 10s 3 的时刻物体恰好经过B 点 C ．t =10s 的时刻物体恰好停在C 点 D ．A 、B 间的距离大于B 、C 间的距离 【答案】BC 【解析】 A ．根据表格中数据，计算物体加速阶段的加速度大小 2218 m/s 4m/s 2 v a t ?= ==? 减速阶段的加速度大小 222812 m/s 2m/s 2 a -= = 根据运动学公式 11228m/s 12m/s a t a t +-= 122s t t += 解得 14s 3 t = 则运动过程中的最大速度在B 点 max 11440 8m/s 8m/s 4m/s m/s 33 v a t =+=+?= A 错误； B ．到达B 点用时 410 2s s s 33 B t =+= B 正确； C ．从6s 末减速至0，用时 2 8m/s 4s 2m/s t = = 则一共用时10s ，即10s 末停在C 点，C 正确； D ．根据平均速度计算位移 max max 010 s 223 AB B v v x t += =? max max 020(10s )s 223 BC B v v x t += -=? 所以A 、B 间的距离小于B 、C 间的距离，D 错误。 故选BC 。 15．一辆客车以加速度a 1由静止驶出车站并沿着平直的公路加速行驶，司机突然发现在车后方有一名乘客还没有上车，司机紧接着刹车，做匀减速的加速度大小为a 2，停车时客车共行驶距离为s ，则（ ） A ．加速行驶的距离为 2 12 a s a a ＋ B 122()s a a ＋ C 1 2122() sa a a a ＋ D 1212 2() s a a a a ＋【答案】AD 【解析】 【详解】 B ．设加速结束时的速度为v ，则 22 12 22v v s a a += 解得 12 12 2sa a v a a = +选项B 错误； A ．加速的距离： 2 11212 2a v x a s a a ==＋ 选项A 正确； C ．加速时间为 2 11 1122() sa v t a a a a = =＋选项C 错误； D ．减速的时间： 1 22 2122() sa v t a a a a = =＋则客车运动的总时间为 212 1122() s a a t a a t t =+= ＋选项D 正确；
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