勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系課后練習(xí)(有答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)




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1.一輛汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到駛過(guò)第一個(gè)100 距離時(shí),速度增加了10 /s.汽車(chē)駛過(guò)第二個(gè)100 時(shí),速度的增加量是(  )
A.4.1 /s         B.8.2 /s
C.10 /s D.20 /s
解析: 由v2=2ax可得v2=2v1,故速度的增加量 Δv=v2-v1=(2-1)v1≈4.1 /s.
答案: A
2.一物體從斜面頂端由靜止開(kāi)始勻加速下滑,經(jīng)過(guò)斜面中點(diǎn)時(shí)速度為2 /s,則物體到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為(  )
A.3 /s B.4 /s
C.6 /s D.22 /s
答案: D
3.汽車(chē)從靜止起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到v時(shí)立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng),最后停止,全部時(shí)間為t,則汽車(chē)通過(guò)的全部位移為(  )
A.vt B.vt2
C.2vt D.vt4
解析: 求全程位移利用平均速度公式有x=v1t1+v2t2=0+v2t1+v+02t2=vt12+t22=12vt.
答案: B
4.一物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在t s內(nèi)通過(guò)位移x ,則它從出發(fā)開(kāi)始通過(guò)x/4 所用的時(shí)間為(  )
A.t4 B.t2
C.t16 D.22t
答案: B
5.把物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的總位移分成等長(zhǎng)的三段,按從開(kāi)始到最后的順序,經(jīng)過(guò)這三段位移的平均速度之比為(  )
A.1∶3∶5 B.1∶4∶9
C.1∶2∶3 D.1∶(2+1)∶(3+2)
答案: D
6.汽車(chē)以5 /s的速度在水平路面上勻速前進(jìn),緊急制動(dòng)時(shí)以-2 /s2的加速度在粗糙水平面上滑行,則在4 s內(nèi)汽車(chē)通過(guò)的路程為(  )
A.4 B.36
C.6. 25 D.以上選項(xiàng)都不對(duì)
解析: 根據(jù)公式v=v0+at得:t=-v0a=52 s=2.5 s,即汽車(chē)經(jīng)2.5 s就停下.則4 s內(nèi)通過(guò)的路程為:x=-v22a=522×2 =6.25 .
答案: C
7.如右圖所示,滑雪運(yùn)動(dòng)員不借助雪杖,由靜止從坡勻加速滑過(guò)x1后,又勻減速在平面上滑過(guò)x2后停下,測(cè)得x2=2x1,設(shè)運(yùn)動(dòng)員在坡上滑行的加速度大小為a1,在平面上滑行的加速度大小為a2,則a1∶a2為(  ) X k b 1 . c o
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.2∶1
解析 : 設(shè)運(yùn)動(dòng)員滑至斜坡末端處的速度為v,此速度又為減速運(yùn)動(dòng)的初速度,由位移與速度的關(guān)系式有
v2=2a1x1,0-v2=-2a2x2,故a1∶a2=x2∶x1=2∶1.
答案: B
8.物體做直線運(yùn)動(dòng),在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程為x,在中間位置x/2處的速度為v1,且在中間時(shí)刻t/2處的速度為v2,則v1和v2的關(guān)系錯(cuò)誤的是(  )
A.當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),v1>v2
B.當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),v1>v2
C.當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),v1=v2
D.當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),v1<v2
解析: 物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),有v2t-v20=2ax知vx22-v20=2ax2
由以上兩式得vx2=v20+v2t2
討論:由于vt2=v0+vt2,vx2=v20+v2t2
則vx22-vt22=v20+v2t2-v0+vt24=v0-vt24≥0,當(dāng)且僅當(dāng)v0=vt時(shí)等號(hào)成立,故只要物體做勻 變速運(yùn)動(dòng),則一定有vx2>vt2.
答案: D
9.如右圖所示,光滑斜面AE被分成四個(gè)長(zhǎng)度相等的部分,即AB=BC=CD=DE,一物體由A點(diǎn)靜止釋放,下列結(jié)論不正確的是(  )
A.物體到達(dá)各點(diǎn)的速度之比vB∶vC∶vD∶vE=1∶2∶3∶2
B.物體到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間tE=2tB=2tC=2tD/3
C.物體從A運(yùn)動(dòng)到E的全過(guò)程平均速度v=vB
D.物體通過(guò)每一部分時(shí),其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD
解析: 由v2t-v20=2ax及v0=0得vB∶vC∶vD∶vE=1∶2∶3∶2,即A正確.由x=12at2得t=2xa,則tB=2xa,tC=2×2xa,tD=2×3xa,tE=2×4xa,由此可知B正確.由xABxBE=13得tAB=tBE,即B點(diǎn)為AE段的時(shí)間中點(diǎn),故 v=vB,C正確.對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng),若時(shí)間相等,速度增量相等,故D錯(cuò)誤,只有D符合題意.
答案: D
10.如下圖所示的位移(x)—時(shí)間(t)圖象和速度(v)—時(shí)間(t)圖象中給出四條圖線,甲、乙、丙、丁代表四輛車(chē)由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況,則下列說(shuō)法正確的是(  )
 
A.甲車(chē)做直線運(yùn)動(dòng),乙車(chē)做曲線運(yùn)動(dòng)
B.0~t1時(shí)間內(nèi),甲車(chē)通過(guò)的路程大于乙車(chē)通 過(guò)的路程
C.0~t2時(shí)間內(nèi),丙、丁兩車(chē)在t2時(shí)間相距最遠(yuǎn)
D.0~t2時(shí)間內(nèi),丙、丁兩車(chē)的平均速度相等
解析: 在x-t圖象中表示的是直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間變化情況,而不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,由甲、乙兩車(chē)在0~t1時(shí)間內(nèi)做單向的直線運(yùn)動(dòng),故在這段時(shí)間內(nèi)兩車(chē)通過(guò)的位移和路程均相等,A、B選項(xiàng)均錯(cuò).在v-t圖象中,t2時(shí)刻丙、丁速度相等,故兩者相距最遠(yuǎn),C選項(xiàng)正確.由圖線可知,0~t2時(shí)間內(nèi)丙位移小于丁的位移,故丙的平均速度小于丁的平均速度,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案: C
11.汽車(chē)正以10 /s的速度在平直公路上行駛,突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車(chē)以4 /s的速度做同方向的勻速 直線運(yùn)動(dòng),汽車(chē)立即關(guān)閉油門(mén)做加速度為6 /s2的勻減速運(yùn)動(dòng),汽車(chē)恰好不碰上自行車(chē),求關(guān)閉油門(mén)時(shí)汽車(chē)離自行車(chē)多遠(yuǎn)?
解析: 汽車(chē)在關(guān)閉油門(mén)減速后的一段時(shí)間內(nèi),其速度大于自行車(chē)的速度,因此汽車(chē)和自行車(chē)之間的距離在不斷縮小,當(dāng)這個(gè)距離縮小到零時(shí),若汽車(chē)的速度減至與自行車(chē)相同,則能滿(mǎn)足題設(shè)中的 汽車(chē)恰好不碰上自行車(chē)的條 件,所以本題要求的汽 車(chē)關(guān)閉油門(mén)時(shí)離自行車(chē)的距離x,應(yīng)是汽車(chē)從關(guān)閉油門(mén)做減速運(yùn)動(dòng)到速度與自行車(chē)速度相等時(shí)發(fā)生的位移x汽與自行車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移x自之差,如下圖所示.v汽=10 /s,v自=4 /s.

汽車(chē)減速至與自行車(chē)同速時(shí)剛好不碰上自行車(chē)是這一問(wèn)題 的臨界條件.
汽車(chē)減速到4 /s時(shí)發(fā)生的位移和運(yùn)動(dòng) 時(shí)間分別為
x汽=v2自-v2汽2a=16-1002×-6 =7 ,
t=v自-v汽a=4-10-6 s=1 s.
這段時(shí)間內(nèi)自行車(chē)發(fā)生的位移
x自=v自t=4×1 =4 .
汽車(chē)關(guān)閉油門(mén)時(shí)離自行車(chē)的距離
x=x汽-x自=7 -4 =3 .
答案: 3
12.一輛巡邏車(chē)最快能在10 s內(nèi)由靜止加速到最大速度50 /s,并能保持這個(gè)速度勻速行駛.在平直的高速公路上,該巡邏車(chē)由靜止開(kāi)始啟動(dòng)加速,追趕前方2 000 處正以35 /s的速度勻速行駛的一輛違章卡車(chē).則
(1)巡邏車(chē)至少需要多少時(shí)間才能追上卡車(chē)?
(2)在追趕的過(guò)程中,巡邏車(chē)和卡車(chē)的最大距離是多少?
解析: (1)巡邏車(chē)的最大加速度
a=vt1=5010 /s2=5 /s2,
巡邏車(chē)以最大加速度加速階段的位移
x1=12at21=12×5×102 =250 ,
設(shè)巡邏車(chē)至少需要時(shí)間t才能追上卡車(chē),
則有x1+v(t-10)=2 000+35t
把x1=250 、v=50 /s代入上式解得
t=150 s;
(2)當(dāng)兩車(chē)速度相等時(shí)距離最遠(yuǎn),巡邏車(chē)此時(shí)的速度v′=35 /s,經(jīng)歷時(shí)間t′=v′a=7 s,發(fā)生位移
x′=12at′2=12×5×72 =122.5 ,
兩車(chē)的最大距離
Δx=(2 000+35t′)-x′=2 122.5
答案: (1)150 s (2)2 122.5



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