高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第2章 匀变速直线运动第1节 速度变化规律习题

2.1速度变化规律同步练习鲁科版（ 2019)高中物理必修一

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 如图所示，两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的速度时间图象，已知在时刻两车相遇，下列说法正确的是

A. a车速度先减小后增大，b车速度先增大后减小
B. 时刻a车在前，b车在后
C. 时间内，a、b位移相同
D. a车加速度先减小后增大，b车加速度先减小后增大
 

2. 某物体沿一直线运动，其图像如图所示，则以下描述正确的是

A. 第内和第内物体的速度方向相反
B. 第内和第内物体的加速度方向相同
C. 第末物体的速度和加速度都为零
D. 第内物体的速度方向和加速度方向相同
 

3. 质量为1kg的物体静止在水平地面上，某时刻在物体上施加水平的外力，将施力瞬间作为计时0点，物体的合力随时间变化的规律为，其中。则下列正确的说法是

A. 时，物体的运动方向发生改变
B. 时，物体的速度大小为零
C. 的时间内，物体所能达到的最大速度为
D. 的时间内，物体的位移应大于27m

4. 一质点时刻从原点开始沿x轴正方向做直线运动，其运动的图象如图所示．下列说法正确的是

A. 时，质点在处
B. 第3s内和第4s内，质点加速度的方向相同
C. 第3s内和第4s内，合力对质点做的功相同
D. 内和内，质点的平均速度相同
 

5. 如图所示是几个质点的运动图象，其中是匀变速运动的是

A. 甲、乙、丙 B. 甲、乙、丁 C. 甲、丙、丁 D. 乙

6. 以下四个图是以时间t为横轴的匀变速直线运动的图像，下列说法中可能正确的是

A. 甲是图象 B. 乙是图象 C. 丙是图象 D. 丁是图象

7. 如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图像，下列说法正确的是

A. 丁是图像 B. 丙是图像 C. 乙是图像 D. 甲是图像

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8. 如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数，则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是

A.  B.  C.  D.

9. 甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图象，下列说法正确的是
   
    

A.    图甲是加速度时间图象 B.    图乙是速度时间图象
C.    图丙是位移时间图象 D.    图丁是速度时间图象

10. 某研究性学习小组进行课外实验，一枚小火箭由地面竖直向上发射，火箭升空后某时刻开始计时，图象如图所示，由图象可知

A. 4s时刻火箭离地面最远
B. 在时间内火箭上升，3s时火箭开始下落
C. 在时间内火箭的加速度为，做自由落体运动
D. 由知时间内火箭的平均速度为0

11. 下图像中表示物体做匀变速直线运动的是

A.  B.
C.  D.

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

12. 2020年12月8日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为米。在此次珠峰高程测量中，采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。我校“诚勤立达”兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量渝北校区所在地的重力加速度大小。已知，实验步骤如下：
    
    如图1所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为；
    在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离x和小物块在长木板上的运动时间t；
    改变释放位置，得到多组数据，作出图象，据此求得小物块下滑的加速度为；
    调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤。
    回答下列问题：
    当长木板的倾角为时，作出的图象如图2所示，则此时小物块下滑的加速度_____；保留3位小数
    小物块与长木板之间的动摩擦因数_____；
    依据上述数据，可知我校渝北校区所在地的重力加速度_____；保留3位有效数字
    某同学认为：图象中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间t内的位移大小。该观点是否正确？  

A.       正确                                 错误                                   无法判断

13. 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小车的速度时间图象如图所示，以下说法错误的是______。
    
    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
    C.小车的位移一定大于8m
    D.小车做曲线运动
    某同学利用图装置研究小车的匀变速直线运动。
    
    实验中，必须的措施是______。
    A.细线必须与长木板平行
    B.先接通电源再释放小车
    C.小车的质量远大于钩码的质量
    D.平衡小车与长木板间的摩擦力
    实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出。，，，，，，则小车的加速度______要求充分利用测量的数据，打点计时器在打B点时小车的速度______结果均保留两位有效数字。

四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

14. 某质点做直线运动的图像如图所示，通过图像回答下列问题：
     

物体在内，内加速度各是多大？

 第末物体的速度多大？

物体内的位移多大？






 

15. 汽车由静止开始在平直的公路上行驶，内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。

画出汽车在内的图线且写出计算过程，要求标出具体数据；

求在这60s内汽车行驶的位移的大小。






 

16. 汽车由静止开始在平直的公路上行驶，内汽车的加速度随时间变化的图线如下图所示：
     
    画出汽车在内的图线不用刻度尺规范作图不得分，仅需画出图像，不需要写出计算过程．
    求在这内汽车行驶的位移必须写出计算过程．
    
    
    
    
    
    
     
17. 物体由静止开始沿直线在水平面上运动，内物体的加速度随时间变化的图线如图所示．
    画出物体在内的图象；
    求这60s内物体运动的位移．
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】由图可知a车速度先增大后减小，b车速度先减小后增大，故A错误。在时刻两车相遇，在时间内，a车图线与时间轴围成面积大，则a车位移大，可知时刻，b车在前，a车在后，故B、C错误。图象中图线斜率表示加速度，故a车加速度先减小后增大，b车加速速度也先减小后增大，故D正确。
 

2.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查基本读图能力，由速度图象直接读出速度的方向、加速度的方向，并能分析物体的运动情况。
根据速度的正负，分析速度的方向关系。根据图象的斜率正负分析加速度的方向关系。根据斜率的大小分析加速度大小的变化。
【解答】
A、第1s内和第2s内的速度都为正值，速度方向相同．故A错误．
B、第1s内和第2s内图线的斜率互为相反数，则加速度的方向相反．故B错误．
C、第2s末物体的速度为零，因为图线的斜率不为零，则加速度不为零．故C错误．
D、第3s内速度为负值，图线的斜率为负值，则速度方向与加速度的方向相同．故D正确．
故选：D．  

3.【答案】D
 

【解析】

【分析】
根据牛顿第二定律得出加速度与时间的表达式，结合图线围成的面积表示速度变化量得出最大速度的大小。根据速度时间图线，结合图线围成的面积表示位移，根据平均速度的定义式求出平均速度的大小。
本题主要考查牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系，匀变速直线运动规律的综合运用。
【解答】
由题意物体的加速度为，作出物体在时间内的加速度以及速度随时间变化规律的图像，
如图所示，由图像可知物体在6s末其速度减为零，而该过程中物体的运动方向始终没有发生变化，故AB错误；
C.由图像可知时，物体的速度最大，由图像可知，在的时间内物体与横坐标轴围成的面积表示物体的速度，即物体所能达到的最大速度为，故C错误；
D.在图像中，的时间内，物体的位移大于图中三角形的面积，即大于27m，故D正确。
故选D。  

4.【答案】B
 

【解析】

【分析】
在速度时间图象中，图线的斜率表示加速度，根据“面积”表示位移，即可确定其位置，由动能定理分析合力做功，平均速度由位移和时间之比。
本题是速度图象问题，考查理解物理图象意义的能力，关键要抓住速度图象“斜率”表示加速度，“面积”表示位移。
【解答】

A.根据“面积”表示位移，知内质点的位移等于的位移，为，时质点位于原点处，则时，质点在处，故A错误；
B.图线的斜率表示加速度，直线的斜率一定，则知第3s内和第4s内，质点加速度相同，其方向相同，故B正确；
C.第3s内质点的速度减小，动能减小，由动能定理知，合力对质点做负功，第4s内速度增大，合力做正功，由动能定理知第3s内和第4s内，合力对质点做的功不等，故C错误；
D.根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知和内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故D错误。
故选B。

5.【答案】A
 

【解析】

【分析】
匀变速直线运动的加速度大小和方向都不变，速度时间图象的斜率等于加速度，据此分析即可。
解决本题的关键知道匀变速直线运动的特点，图象是研究物理问题的常用方法，在研究图象时应首先注意图象的坐标的意义，同时还要根据图象的斜率、面积等数学意义来理解其物理意义。
【解答】
甲图是图象，斜率恒定不变，则表示加速度恒定不变，说明物体做匀加速直线运动，是一种匀变速直线运动；
丙图是图象，表示加速度与时间的关系，说明加速度不变，物体做匀变速直线运动；
乙图是图象，斜率恒定不变，物体的加速度恒定不变，说明物体做匀变速直线运动；
丁图是图象，表示物体的加速度在均匀变化，做的是非匀变速直线运动，故A正确，BCD错误。
故选A。  

6.【答案】D
 

【解析】

【分析】
匀变速直线运动的特点是加速度不变，图象的斜率等于加速度，图象的斜率等于速度，根据数学知识进行判断。
由运动性质判定图象，主要就是依据图象的形状，分析加速度和速度，也可以根据各个量的表达式进行分析。
【解答】
匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，故图象中匀变速直线运动为倾斜的直线，故甲、乙均为图象；而匀变速直线运动的位移，故其图象为抛物线，故丙应为图象；匀变速直线运动，加速度恒定不变，故图象为一条平行于时间轴的直线，故丁为图象；由以上分析可知， D正确，ABC错误。
故选D。  

7.【答案】B
 

【解析】

【分析】
根据匀变速直线运动的性质可分别得出速度时间图象、加速度时间图象、位移时间图象；结合题意可分析各项是否正确。
匀变速直线运动为高中所研究的重要运动形式之一，要求我们熟练掌握其运动中的物理量的计算方法。
【解答】
A.匀变速直线运动的加速度不变，故丁是图像，故A错误；
B.匀变速直线运动的位移，故图像为抛物线，故丙是图像，故B正确；
匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，图像为倾斜的直线，故图甲和图乙均是图像，故CD错误。
故选B。  

8.【答案】BD
 

【解析】

【分析】
对物体受力分析，由其与传送带的相对运动情况判断滑动摩擦力的方向，由其受力判断其运动情况；又由速度公式判断速度图象的正误。
本题主要考查物体的受力分析，知道由相对运动情况判断滑动摩擦力的方向、知道由受力情况判断其运动情况是解题的关键，难度一般。
【解答】
由于物体轻放在传送带的最上端，由于其相对传送带向上滑动，故其所受的滑动摩擦力方向沿斜面向下，其所受的滑动摩擦力大小为：；当二者达到共速后，由于重力沿斜面向下的分力使物体继续加速，故其速度超过传送带，故其所受的滑动摩擦力沿斜面向上，大小不变，方向反向，故A错误，B正确；
而由于，故其重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，故二者共速后物体继续加速，但由牛顿第二定律可知其加速度减小；又由速度图象的斜率表示物体的加速度，故由图可知到达共速后的加速运动过程加速度减小，故C错误，D正确。
故选BD。  

9.【答案】BC
 

【解析】

【分析】
根据匀变速直线运动的性质可分别得出速度时间图象、加速度时间图象、位移时间图象；结合题意可分析各项是否正确．
本题考查匀变速直线运动的基本性质，要注意明确匀变速直线运动为高中所研究的重要运动形式之一，要求我们熟练掌握其运动中的物理量的计算方法．
【解答】
A.匀变速直线运动，加速度恒定不变，故图象为一条平行于时间轴的直线；故甲不是加速度时间图象，故A错误；
匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，故图象中匀变速直线运动为倾斜的直线，故乙为图像，故B正确，D错误；
C.匀变速直线运动的位移，故其图象为抛物线，故丙为图象，故C正确。
故选BC。  

10.【答案】BD
 

【解析】

【分析】
在速度时间图象中，速度的正负表示速度的方向，可分析火箭的运动情况，判断什么时刻火箭到达最大高度和什么时刻开始下落．图线的斜率等于加速度，由数学知识求加速度的大小．匀变速直线运动的平均速度可由公式求解。
对于速度时间图象问题，关键要抓住速度的正负反映速度的方向，斜率表示加速度的大小，“面积”表示位移，分析物体的运动情况。
A.由速度图象看出，在时间内火箭的速度是正值，说明火箭一直向上运动，内速度为负值，火箭在下落，所以3s时刻火箭离地面最远，故A错误；
B.由上分析知，在时间内火箭上升，3s时火箭开始下落，故B正确；
C.在速度时间图象中，图线的斜率等于加速度，由数学知识得知在时间内火箭的加速度为 ，
由于火箭的速度为，所以在这段时间内火箭做竖直上抛运动，故C错误；
D.时间内火箭的加速度一定，做匀变速直线运动，由知时间内火箭的平均速度为，故D正确。
故选BD。  

11.【答案】BD
 

【解析】

【分析】
本题考查识别和理解物理图象的能力，首先要分清什么图象；其次根据形状分析物体的运动的情况，不能搞混淆。
匀变速直线运动的速度时间图象是倾斜的直线，位移时间图象是抛物线，加速度时间图像是一条平行t轴的直线。
【解答】
A.位移随时间均匀增大，表示物体做匀速直线运动，故A错误；
B.速度随时间均匀增大，表示物体做匀加速直线运动，故B正确；
C.加速度随时间均匀增大，表示物体做变加速直线运动，故C错误；
D.加速度恒定不变，表示物体做匀变速直线运动，故D正确。
故选BD。  

12.【答案】；或；；。
 

【解析】

【分析】
本题主要是考查测定重力加速度实验，要求能够理解实验原理和实验操作方法，知道数据的处理方法，注意图象的单位不要弄错
根据位移时间关系得到的关系式，根据图线的截距和斜率求解；
当木板的倾角分别为、时，对小物块进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程求解动摩擦因数和当地的重力加速度数值；
图像中的面积微元：，无物理意义。
【解答】
小物块在斜面上做匀加速直线运动：，变形为：，故斜率，由图2可知：，故此时的加速度；

、长木板倾角为时：，长木板倾角为时：，联立可解得，；

图像中的面积微元：，无物理意义，故选B。
故答案为：；或；；。

13.【答案】；；，。
 

【解析】解：、由图看出，小车先做加速运动，后做减速运动，故A正确；
B、小车的速度先增大后减小，在时速度最大，最大速度约为，故B正确；
C、在图象中，图象与时间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，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，大于8m，故C正确；
D、小车的速度一直沿正方向，因此小车做直线运动，故D错误。
本题选错误的，
故选：D。
、本实验的目的是探究小车做匀变速直线运动的规律，为了让小车做匀加速直线运动，应使小车的受力恒定，故应将细线与木板保持水平，故A正确；
B、为了充分利用纸带，实验时应先接通电源再释放纸带，故B正确；
CD、本实验中只是研究匀变速直线运动规律，小车只要做匀加速直线运动即可，不需要让小车的质量远大于钩码的质量，也不需要平衡摩擦力，故CD错误。
故选：AB。
据题知，每相邻两个计数点间时间间隔为
根据推论：，得：
将，，，，，，及代入上式解得
 
打点计时器在打B点时小车的速度
解得
故答案为：；；，。
根据速度时间图象可直接分析小车的运动情况，图象与时间轴所围的面积表示位移。速度时间图象只能表示直线运动的规律。
实验中，必须保证小车做匀变速直线运动，但不需要满足：小车的质量远大于钩码的质量，也不需要平衡小车与长木板间的摩擦力。
根据推论：求加速度。打点计时器在打B点时小车的速度用AC间平均速度代替。
解决本题的关键要掌握数据处理的原理和方法：匀变速直线运动的推论，要注意单位的换算和有效数字的保留。
 

14.【答案】解：由速度图象可知，内物体以的速度做匀速运动，
内加速度是：，
内加速度是：，
根据匀变速直线运动速度时间公式得：
速度时间图象与坐标轴围成面积代表位移，则物体内的位移为：

答：物体在内加速度大小是；内加速度大小是，向负方向；
第3s末物体的速度为；
物体内的位移为28m。
 

【解析】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线代表该位置的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负。
本题是为速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义。
 

15.【答案】解：
汽车的运动情况是：内汽车做初速度为零的加速度为的匀加速运动，10s末汽车的速度为为：；
内汽车的加速度为零，做速度为的匀速直线运动；
在时间内，汽车做初速度为的加速度为的匀减速运动，60s末汽车的速度为：；
画出汽车在内的图线如图所示；
由面积表示位移知：这60s内汽车行驶的位移为：。
 

【解析】本题首先要根据加速度图象分析出汽车的运动情况，求出各段运动过程汽车的速度，即可画出速度图象。
本题先分析汽车的运动情况，再由速度公式求出10s末汽车的速度变化，即可画出速度图象；再根据图象中面积表示位移即可求出60s内的位移大小，难度不大。
 

16.【答案】解：汽车的运动情况是：内汽车做初速度为零，加速度为的匀加速运动，10s末汽车的速度为为：，
内汽车的加速度为零，做速度为的匀速直线运动，
在时间内，汽车做初速度为，加速度为的匀减速运动，60s末汽车的速度为：
画出汽车在内的图线，如图所示：

根据速度时间图象的面积表示位移，可知这60s内汽车行驶的位移为：。
 

【解析】本题首先要根据加速度图象分析出汽车的运动情况，求出各段运动过程汽车的速度，即可画出速度图象。
本题先分析汽车的运动情况，再由速度公式求出10s末汽车的速度变化，即可画出速度图象；再根据图象中面积表示位移即可求出60s内的位移大小。
 

17.【答案】解： s末物体的速度为：  ，
物体做匀速直线运动的速度为： ，
第60 s末物体的速度为：  
图象如图所示．

在图象中与时间轴所围面积为物体的位移为：
．
答：物体在内的图象如图所示；
求这60s内物体运动的位移为900m．
 

【解析】物体在内做匀加速直线运动，在内做匀速直线运动，在内做匀减速直线运动，可知在10s末的速度最大，根据速度时间公式求出汽车的最大速度，作出汽车在内的速度时间图线；
速度时间图线围成的面积表示位移，根据图线围成的面积求出汽车在60s内通过的路程
本题首先要根据加速度图象分析出汽车的运动情况，求出各段运动过程汽车的速度，即可画出速度图象，求解总路程时可以运用运动学公式分段求解，但是没有图象法求解快捷．