沪科版 (2019)必修 第一册2.4 匀变速直线运动规律的应用同步训练题

【精挑】2.4匀变速直线运动规律的应用-1优质练习

一．填空题

1．如图所示为甲．乙．丙3个物体在同一直线上运动的x-t图像，比较前5s内3个物体的平均速度有：__________；比较前10s内3个物体的平均速率大小有__________。（均填“>”“=”或“＜”）。

2．A．B两物体做匀速直线运动的x-t图象如图所示，则A物体的速度_____B物体的速度（填“大于”．“等于”或“小于”），B物体的速度大小是_____m/s。

3．汽车做匀速直线运动的速度为10m/s，某时刻突然刹车，刹车后汽车的加速度大小为5m/s2，则刹车后3s内的位移为________m，刹车后第2s内的位移为________m。

4．物体从A点到B点作匀变速直线运动，走完总路程的三分之一时物体的瞬时速度记为，经过总时间的三分之一时物体的瞬时速度记为，则

(1)作匀加速运动时， ___________ （填“>”．“<”或“=”）；

(2)作匀减速运动时， ___________ （填“>”．“<”或“=”）。

5．兴趣小组的同学们利用如图1所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”他们将质量为的物体1与质量为的物体通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器固定在竖直方向上，物体1通过铁夹与纸带相连接开始时物体1与物体2均处于静止状态，之后将它们同时释放图2所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O是打点计时器打下的第一个点，A．B．C．是按打点先后顺序依次选取的计数点，在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出打点计时器使用的交流电频率为50Hz．

相邻两计数点之间的时间间隔为______ ；

实验时要在接通打点计时器之______ 释放物体选填“前”或“后”；

将各计数点至O点的距离依次记为．．．，测得，，请你计算打点计时器打下C点时物体的速度大小是______  ；

同学们根据测出的物体1上升高度s与相应的时间t，描绘出如图3所示的图线，由此可以求出物体的加速度大小为______ ．

6．从v－t图像看加速度

（1）定性判断：v－t图像中图线的______可以判断加速度的大小。

（2）定量计算：如图，在v－t图像上取两点E（t1，v1）．F（t2，v2），加速度的数值。

7．质点做直线运动的位移与时间的关系为，则初速度为____ m/s；加速度为____ m/s2。

8．做初速度为零的匀加速直线运动的物体在第一个0.5s内的平均速度比在第一个1.5s内的平均速度小2.5m/s，则该物体加速度为______。

9．汽车以大小为20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后，获得的加速度的大小为5m/s2，那么，刹车后前2s内的平均速度的大小为_________m/s，刹车后2s内与刹车后5s内汽车通过的位移之比为________。

10．一辆汽车以3m/s的初速度匀加速沿直线行驶，6s后速度达到15m/s，那么该车的加速度为_________m/s2，5s末的瞬时速度为_________m/s，汽车6s通过的位移________m。

11．一物体由静止开始做匀加速直线运动，已知第1s内的位移为5m，则前2s内的总位移为_____m,第2s内的位移为________m。

12．汽车自斜坡顶端由静止开始做匀加速直线运动，经20s到达斜坡底端，已知斜坡长为100m，则汽车在下坡过程中的平均速度大小___________m/s，汽车到达斜坡底端时的速度大小为___________m/s。

13．做变速直线运动的物体，在前一半位移内的平均速度是3m/s，后一半位移的平均速度是5m/s，则在全程的平均速度为______。

14．做匀减速直线运动的物体经4s后停止，若在第1s内的位移是14m，则最后1s内的位移是___________ m。

15．甲，乙两物体在同一直线上运动的图像如图所示，以甲出发点为原点，出发时刻为计时起点，则从图像可以看出甲物体在时间段是___________（填“静止”．“匀速直线运动”或“匀加速直线运动”），在时间段是___________（填“静止”．“匀速直线运动”或“匀加速直线运动”），比较甲物体在段的速度和在段的速度，有___________（填“大于”．“小于”或“等于”），在时间段，甲．乙两物体发生的位移大小分别为，，则___________（填“大于”．“小于”或“等于”）。

16．由静止开始作匀变速直线运动的物体，第4s内平均速度为14m/s，则它在第4s内的位移是___________m，它的加速度为___________。

17．匀变速直线运动的位移

（1）利用v-t图像求位移

v-t图像与时间轴所围的___________表示位移，如图所示，在图乙中，匀变速直线运动位移x=（v0＋v）t。

（2）匀变速直线运动位移与时间的关系式：x=___________，当初速度为0时，x=_________。

18．匀变速直线运动的位移公式：x=__________

(1)公式中x．v0．a均是矢量，应用公式解题前应先规定_________，明确各物理量的正负，一般规定初速度方向为正方向。

(2)当v0=0时，x=at2，表示初速度为零的匀加速直线运动的位移与时间的关系。

参考答案与试题解析

1．【答案】>    >    >    ＝   

【解析】

前5s内3个物体的位移关系是

根据 ，则平均速度有

前10s内甲物体先向正方向运动再向负方向运动，乙和丙一直向正方向运动，则3个物体的路程关系是

平均速率大小有

2．【答案】大于    0.5   

【解析】

【分析】

【详解】

[1]因为x-t图像的斜率等于速度，由图像可知A物体的速度大于B物体的速度；

[2]B物体的速度大小是

3．【答案】10    2.5   

【解析】【来源】上海市长宁区复旦中学2020-2021学年高一（上）期中物理试题

[1]汽车刹车的时间

刹车后3s内的位移等于2s内的位移

[2]由逆向思维可得，刹车后第2s内的位移为

4．【答案】>    >   

【解析】

(1)物体从点到点作匀加速运动时，其速度时间关系图象如图所示

根据图象可知

(2)物体从点到点作匀减速运动时，其速度时间关系图象如图所示

根据图象可知

5．【答案】    ①.     ②. 后    ③. 0.24    ④. 0.8

【解析】

【详解】(1)[1]由打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，每隔0.02s打一次，在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出，相邻两计数点之间的时间间隔为：T=0.02s×5=0.1s；

(2)[2]实验时要在接通打点计时器之后释放物体；

(3)[3]C点的瞬时的速度为BD点的平均速度为：

，

(4)[4]根据运动学公式，因此图线的斜率，则：

。

【点睛】考查计数点与实际打点的区别，注意先接通电源后，释放纸带，同时从纸带上求解速度和加速度是处理纸带的两个主要问题，一定要熟练掌握．

6．【答案】倾斜程度

【解析】

略

7．【答案】4    6   

【解析】

[1][2]对照匀变速直线运动的位移时间关系公式

即可以求得初速度为4m/s和加速度为6m/s2。

8．【答案】5m/s2

【解析】

[1]匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；故说明0.25s末的瞬时速度比0.75s的瞬时速度小2.5m/s，则由可得

9．【答案】15    3：4   

【解析】

[1]汽车在刹车后前2s内的位移由位移时间公式可得

刹车后前2s内的平均速度的大小为

[2] 汽车在刹车到停车所用时间

由此可知汽车刹车后4s内停车，则有5s内的位移等于4s内的位移，由位移时间公式可得

则有刹车后2s内与刹车后5s内汽车通过的位移之比为

x1:x2=3:4

10．【答案】2    13    54   

【解析】

[1]该车的加速度为

[2]5s末的瞬时速度为

[3]汽车6s通过的位移

11．【答案】20    15   

【解析】

[1]设物体的加速度大小为a，由题意，根据位移公式可得第1s内的位移为

则前2s内的总位移为

[2]第2s内的位移为

12．【答案】5    10   

【解析】

[1]汽车在下坡过程中的平均速度大小

[2]汽车到达斜坡底端时的速度大小为

解得

13．【答案】

【解析】

【分析】

【详解】

设前一半路程为，所用时间为，则后一半路程也为，所用时间为，则有

所以全程的平均速度

代入数据解得

14．【答案】2

【解析】

物体做匀减速直线运动，采用逆向思维，将物体的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论：在相等时间内的位移之比等于1：3：5：7，则知在第1s内和最后1s内的位移之比为7：1，因为第1s内的位移为14m，则最后1s内的位移为

15．【答案】匀速直线运动    静止    小于    大于   

【解析】

[1]x-t图像的斜率等于速度，则从图像可以看出甲物体在时间段是匀速直线运动；

[2]在时间段是静止；

[3]比较甲物体在段的速度和在段的速度，因在段直线的斜率较大，则速度较大，即有小于；

[4]在时间段，甲．乙两物体最终的位置相同，但是乙物体开始是从x0处出发的，则甲乙发生的位移大小关系是大于。

16．【答案】14    4   

【解析】

[1]物体在第4s内的位移是

[2]物体在第4s内的平均速度等于3.5s时的瞬时速度，则有

解得加速度为

17．【答案】面积           

【解析】

（1）[1]v-t图像与时间轴所围的面积表示位移；

（2）[2][3]匀变速直线运动位移与时间的关系式：

当初速度为0时

18．【答案】    正方向   

【解析】

[1]匀变速直线运动的位移公式是

[2]公式中x．v0．a均是矢量，应用公式解题前应先规定正方向，明确各物理量的正负，一般规定初速度方向为正方向。