2017-2018学年高中物理匀变速直线运动的研究2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系练习(含解析)

2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系课后巩固作业时间：45分钟一、单项选择题1．下列关于匀变速直线运动的说法，正确的是( )A．匀变速直线运动是运动快慢相同的运动B．匀变速直线运动是速度变化量相同的运动C．匀变速直线运动的图象是一条倾斜的直线D．匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线2．一个质点做直线运动，其速度随时间变化的函数关系为v＝kt.其中k＝0.3 m/s2，则下列说法正确的是( )A．质点做匀速直线运动B．质点的速度变化量大小是0.3 m/sC．质点做匀加速直线运动D．质点的初速度为0.3 m/s3．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( )①必须规定正方向，式中的v、v0、a才能取正、负号②在任何情况下a>0表示加速运动，a<0表示减速运动③若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．②④C．①② D．③④4.一只小球在斜面上由静止开始匀加速滚下，进入水平面后又做匀减速运动，直至停止．如图所示的速率—时间图象中可以反映小球这一运动过程的是( )5.上图所示为一物体做直线运动的v－t图象，用v1、a1表示物体在0～t1时间内的速度和加速度，v2、a2表示物体在t1～t2时间内的速度和加速度，则由图可知( ) A．v1与v2方向相同，a1与a2方向相同，a1>a2B．v1与v2方向相同，a1与a2方向相反，a1<a2C．v1与v2方向相反，a1与a2方向相同，a1>a2D．v1与v2方向相反，a1与a2方向相反，a1<a2二、多项选择题6．一辆汽车从甲地开往乙地，先由静止启动做匀加速直线运动，然后保持匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，当速度减为0时刚好到达乙地．从汽车启动开始计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度，据表中的数据通过分析、计算可以得出汽车( )A.B．匀加速直线运动经历的时间为5.0 sC．匀减速直线运动经历的时间为2.0 sD．匀减速直线运动经历的时间为4.0 s7.我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步，卫星组网正按计划稳步推进．如图所示，发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v＝(2t＋4) m/s，由此可知这段时间内( )A．火箭的初速度为2 m/sB．火箭的加速度为4 m/s2C．在3 s末，火箭的瞬时速度为10 m/sD．火箭做匀加速直线运动8．如图所示，为一质点在0～22 s时间内做直线运动的v－t图象，则下列说法中正确的是( )A ．CD 段和DE 段的加速度方向相同B ．整个过程中，BC 段的加速度最大C ．整个过程中，C 点所表示的状态离出发点最远D ．质点在BC 段通过的路程为34 m答案1．D 运动快慢相同是指速度不变，故选项A 错误；匀变速直线运动是在相等的时间内速度变化量相同的运动，若时间不相同，则速度的变化量不同，故选项B 错误；v －t 图象中，匀变速直线运动的图象是一条倾斜的直线，在其他图象中不一定是直线，故选项C 错误，D 正确．2．C 因为质点的速度随时间均匀变化，所以质点做匀加速直线运动，加速度a ＝0.3 m /s 2.3．A 习惯上我们规定v 0的方向为正方向，当a 与v 0方向相同时a 取正号，a 与v 0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，所以①③正确，②错误，由v ＝v 0－at 可以看出v 的方向与v 0方向有可能相反，④错误．4．C 小球先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，C 项正确．5．B 在v －t 图象中，时间轴上方的速度为正，所以v 1与v 2方向相同，又v －t 图象中图线的斜率表示加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向，所以a 1与a 2方向相反，a 1<a 2，选项B 正确．6．AC 由表中数据可知，加速阶段其加速度为a 1＝Δv Δt＝3 m /s 2；设加速时间为t 1，有12 m /s ＝a 1t 1，t 1＝4 s ．减速阶段其加速度大小为a 2＝Δv Δt＝6 m /s 2，设减速时间为t 2，则有12 m /s ＝a 2t 2，解得t 2＝2 s ．故正确答案为AC .7．CD 在这段时间内，由速度的表达式可知，火箭的速度均匀增大，故火箭做匀加速直线运动，选项D 正确；由匀变速直线运动的速度公式v ＝v 0＋at 知，在这段时间内火箭的初速度v 0＝4 m /s ，加速度a ＝2 m /s 2，选项A 、B 错误；将时间t ＝3 s 代入得v 3＝10 m /s ，选项C 正确．8．AD 由题图知质点在CE 段的加速度不变，选项A 正确；整个过程中，质点在CE 段的加速度最大，在D 点时离出发点最远，选项B 、C 错误；v －t 图象的面积表示位移大小，质点在BC 段通过的路程为s ＝12×(5＋12)×(18－14) m ＝34 m ，选项D 正确． ———————————————————————————三、非选择题9．汽车在平直公路上以10 m /s 的速度做匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，获得的加速度大小是2 m /s 2，求：(1)汽车经3 s 时速度的大小为多少？(2)汽车经5 s 时速度的大小为多少？(3)汽车经10 s 时速度又为多少？10.高空侦察敌机可进行高空侦察，导弹则是打击高空侦察敌机的有力武器．假设某日有一架高空侦察敌机正以300 m /s 的速度向某城市飞来，它通过该城市上空的A 点．某导弹基地通过雷达探测并计算高空侦察敌机的飞行规律，在高空侦察敌机离A 点尚有一段距离时发射导弹，导弹以80 m /s 2的加速度做匀加速直线运动，以1 200 m /s 的速度在A 点击中敌机．(1)导弹发射后经过多长时间击中敌机？(2)敌机离A 点多远时，开始发射导弹？11.发射卫星一般应用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上匀加速运动的加速度为50 m /s 2，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大小为10 m /s 2的匀减速运动，10 s 后第二级火箭启动，卫星的加速度为80 m /s 2，这样经过1.5 min 第二级火箭脱离时，卫星的速度多大？画出整个过程的v －t 图象．12．一辆公共汽车由静止出发做匀加速直线运动，加速度大小为2 m /s 2,6 s 后改做匀速直线运动，快到下一站时关闭发动机做匀减速直线运动，再经过12 s 停止，求：(1)汽车匀速行驶时的速度；(2)汽车关闭发动机后的加速度；(3)汽车在匀速行驶的过程中突遇紧急情况，需要停车，若其刹车的加速度大小为 4 m /s 2，那么刹车2 s 和5 s 时的速度为多少？答案9.(1)4 m /s (2)0 (3)0解析：汽车刹车后减速至速度为零不可能再反向加速运动，故速度减为零后就静止了，因此这类题应先判断汽车多长时间停下，再来求解．设历时t 0停下，取匀速运动方向为正方向，由0＝10 m /s －2 m /s 2t 0得t 0＝0－10－2s ＝5 s .(1)v 3＝v 0＋at ＝[10＋(－2)×3] m /s ＝4 m /s .(2)v 5＝0.(3)v 10＝0.10．(1)15 s (2)4.5 km解析：(1)导弹由静止做匀加速直线运动，v 0＝0，据公式v ＝v 0＋at 有t ＝v a ＝1 20080s ＝15 s ，即导弹发射后经15 s 时间击中敌机．(2)敌机做匀速直线运动，15 s 通过的位移，x ＝v′t＝300×15 m ＝4 500 m ＝4.5 km .即当敌机离A 点4.5 km 时，开始发射导弹．11．8 600 m /s v －t 图象如图所示解析：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来处理．0～30 s ，第一级火箭燃烧完毕前，火箭向上匀加速运动，30 s 时的速度：v 1＝a 1t 1＝50×30 m /s ＝1 500 m /s .30 s ～40 s ，第一级火箭燃烧完毕后，火箭向上匀减速运动，40 s 时的速度： v 2＝v 1－a 2t 2＝(1 500－10×10) m /s ＝1 400 m /s .40 s ～130 s ，第二级火箭脱离前，火箭向上匀加速运动，130 s 时的速度： v 3＝v 2＋a 3t 3＝(1 400＋80×90) m /s ＝8 600 m /s .由以上计算知全程v －t 图象如答案图所示．12．(1)12 m /s (2)－1 m /s 2，负号表示汽车做匀减速直线运动 (3)4 m /s 0 解析：(1)汽车匀速行驶时的速度等于汽车做匀加速直线运动过程的末速度． 由题目知：v 0＝0，a 1＝2 m /s 2，t 1＝6 s .代入匀变速直线运动的速度公式v 1＝v 0＋a 1t 得：匀速运动的速度v 1＝12 m /s .(2)汽车关闭发动机后做匀减速直线运动的初速度等于汽车匀速行驶时的速度，即v′0＝v 1＝12 m /s ，末速度v′＝0，时间t 2＝12 s ，则由匀变速直线运动的加速度公式有：a 2＝v′－v′0t ＝0－1212m /s 2＝－1 m /s 2，负号表示汽车加速度与运动方向相反．(3)中途紧急刹车，停下的时间为t 0. 由v ＝v 0＋at 得t 0＝v －v′0a ，将v ＝0，v′0＝12 m /s ，a ＝－4 m /s 2代入得t 0＝3 s ，t′1＝2 s <3 s ，则2 s 时的速度： v 2＝v′0＋at′1＝[12＋(－4)×2] m /s ＝4 m /s ，t′2＝5 s >3 s ，此时车已停止，其速度v 5＝0.。