新教材教科版高中物理必修第一册第2章匀变速直线运动的规律第2节匀变速直线运动速度与时间的关系同步练习（Word版附解析）

第2节　匀变速直线运动速度与时间的关系

课后训练巩固提升

一、双基巩固　学考突破

1.下列v-t图像中,表示物体做初速度为v0的匀减速直线运动的是(　　)

答案:C

解析:A中,速度不随时间而变化,表示物体做匀速直线运动,故A不符合题意;B中,速度均匀增大,加速度不变,表示物体做初速度为v0的匀加速直线运动,故B不符合题意;C中,速度均匀减小,加速度不变,表示物体做初速度为v0的匀减速直线运动,故C符合题意;D中,速度均匀增大,加速度不变,表示物体做初速度为0的匀加速直线运动,故D不符合题意。

2.一列火车匀减速进站,停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站。在如图所示的四个v-t图像中,正确描述火车运动情况的是(　　)

答案:B

解析:匀变速直线运动的v-t图像是倾斜的直线,所以选项A、D错误;由于火车前后运动方向一致,故选项B正确,选项C错误。

3.一家从事创新设计的公司打造了一台飞行汽车,既可以在公路上行驶,也可以在天空飞行。已知该飞机在跑道上的加速度大小为2 m/s2,速度达到40 m/s后离开地面。离开跑道后的加速度为5 m/s2,最大速度为200 m/s。飞机从静止加速到最大速度所用的时间为(　　)

A.40 s B.52 s C.88 s D.100 s

答案:B

解析:根据vt=v0+at得

v1=a1t1

即t1= s=20 s

v2-v1=a2t2

即t2= s=32 s

t=t1+t2=52 s,选项B正确。

4.一辆以12 m/s的速度沿平直公路行驶的汽车,因发现前方有险情而紧急刹车,刹车后获得大小为4 m/s2的加速度,汽车刹车后5 s末的速度为(　　)

A.8 m/s B.14 m/s

C.0 D.32 m/s

答案:C

解析:设汽车从刹车到停下的时间为t,则由v=v0+at得t= s=3 s,说明汽车刹车3 s后停止运动,刹车后5 s末的速度等于0。故A、B、D错误,C正确。

5.一物体的速度随时间变化的关系为v=10-2t(v的单位为m/s,t的单位为s),则下列说法正确的是(　　)

A.物体的初速度为5 m/s

B.物体做匀加速直线运动

C.物体4 s末的速度为1 m/s

D.经过5 s物体的速度为零

答案:D

解析:由速度公式v=v0+at=10-2t(v的单位为m/s,t的单位为s)可知,物体的初速度为10 m/s,加速度为-2 m/s2,故A错误;加速度一定,与初速度方向相反,为匀减速直线运动,故B错误;根据速度公式可以计算出经过4 s物体的速度为2 m/s,故C错误;根据速度公式可以计算出经过5 s物体的速度为0,故D正确。

6.某汽车在某路面上紧急刹车时,如图所示,刹车时的加速度为6 m/s2,如果该汽车开始刹车时的速度为60 km/h,则该汽车刹车5 s时的速度为多少?

答案:0

解析:汽车开始刹车时的速度为v0=60 km/h=16.7 m/s。

设汽车开始刹车时的初速度方向为正方向,由匀变速直线运动的速度公式v=v0+at得,汽车从开始刹车到静止所用的时间为t= s=2.8 s。

由于2.8 s<5 s,所以汽车刹车2.8 s后变为静止,汽车刹车5 s时的速度为0。

二、选考奠基　素养提升

1.(多选)一辆电车做直线运动,速度v与时间t的关系遵守v=bt(v的单位为m/s,t的单位为s),其中b=0.5 m/s2,则下列说法正确的是(　　)

A.电车的加速度是0.5 m/s2

B.电车的速度变化量大小是0.5 m/s

C.电车做匀变速直线运动

D.电车的初速度为0.5 m/s

答案:AC

解析:根据v=at=0.5t(v的单位为m/s,t的单位为s),知电车的加速度a=0.5 m/s2,则单位时间内的速度变化量为0.5 m/s;电车的初速度为零,故A正确,B、D错误;一辆电车做直线运动,速度v=bt,知速度随时间均匀变化,电车做匀变速直线运动,故C正确。

2.一列以72 km/h的速度行驶的火车在驶近一座石拱桥时做匀减速运动,加速度大小为0.1 m/s2,减速行驶了2 min,则减速后火车速度(　　)

A.6.0 m/s B.8.0 m/s

C.10.0 m/s D.12.0 m/s

答案:B

解析:由题意知火车减速的初速度为v0=72 km/h=20 m/s,加速度为a=-0.1 m/s2,减速时间为t=2 min=120 s,根据公式vt=v0+at 得减速后火车的速度为vt=20 m/s-0.1×120 m/s=8 m/s;故A、C、D错误,B正确。

3.(多选)某质点做直线运动其速度与时间的关系式为v=-3t+4(式中t的单位为s,v的单位为m/s)。以初速度方向为正,下列说法正确的是(　　)

A.质点的初速度为4 m/s

B.质点的初速度为-4 m/s

C.质点的加速度为3 m/s2

D.质点的加速度为-3 m/s2

答案:AD

解析:由匀变速直线运动的速度—时间公式v=v0+at=-3t+4(式中t的单位为s,v的单位为m/s),得初速度为v0=4 m/s,加速度为a=-3 m/s2,故A、D正确,B、C错误。

4.(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的              (　　)

A.加速度大小可能等于14 m/s2

B.加速度大小可能等于6 m/s2

C.加速度大小可能等于0

D.加速度大小可能等于10 m/s2

答案:AB

解析:当1 s后速度方向与初速度方向相同,则加速度a= m/s2=6 m/s2。

当1 s后的速度与初速度方向相反,则加速度a= m/s2=-14 m/s2,负号表示方向。故A、B正确,C、D错误。

5.汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标,一辆汽车以54 km/h的速度匀速行驶。

(1)若汽车以1.5 m/s2的加速度加速,求8 s后汽车的速度大小。

(2)若汽车以1.5 m/s2的加速度刹车,分别求刹车8 s时和12 s时的速度大小。

答案:(1)若汽车以1.5 m/s2的加速度加速,8 s后汽车的速度大小是27 m/s。

(2)刹车8 s时和12 s时的速度大小分别为3 m/s和0。

解析:初速度为v0=54 km/h=15 m/s

(1)由v=v0+at,得 v=(15+1.5×8)m/s=27 m/s。

(2)刹车过程中汽车做匀减速运动,有a'=-1.5 m/s2。

设减速到停止所用时间t',由公式a'=得t'= s=10 s

所以刹车8 s时的速度为v'=v0+a't=(15-1.5×8)m/s=3 m/s