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  • 2022-03-30 发布

高中物理必修1:第2章 第3节同步练习及解析

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高中物理必修一同步练习及解析1.一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是(  )A.物体的末速度一定与时间成正比B.物体的位移一定与时间的平方成正比C.物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比D.若为匀加速运动,速度和位移都随时间增加;若为匀减速运动,速度和位移都随时间减小解析:选C.根据位移公式和速度公式可知,A、B两项错.由加速度定义得Δv=at,即Δv∝t,所以C项对.匀加速直线运动中v、x随时间增加,但在匀减速直线运动中,v在减小,x在增加,所以D项错.2.由静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1s内的位移为2m.关于该物体的运动情况,以下说法正确的是(  )A.第1s内的平均速度为2m/sB.第1s末的瞬时速度为2m/sC.第2s内的位移为4mD.运动过程中的加速度为4m/s2解析:选AD.由==m/s=2m/s知,A对;由公式x=at2得:a==m/s2=4m/s2,v1=at1=4m/s,B错,D对;第2秒内的位移x2=at-at=×4×(22-12)=6m,C错.3.如图2-3-5所示为一列火车出站后做匀加速直线运动的v-t图象.请用“图象面积法”求出这列火车在8s内的位移为(  )图2-3-5A.40m          B.80mC.120mD.160m解析:选C.v-t图线与时间轴所围面积S=(上底+下底)×高=×(10+20)×8=120,此面积对应于列车8s内的位移,故该列车在8s内的位移是x=120m,C正确.4.一物体由静止开始做匀变速直线运动,在时间t内通过的位移为x,则它从出发开始经过的位移所用的时间为(  )A.B.C.D.t解析:选B.由x=at2和=at′2得:5 t′=,故B对.5.一小球沿斜面由静止开始匀加速滚下(斜面足够长),已知小球在第4s末的速度为4m/s.求:(1)第6s末的速度;(2)前6s内的位移;(3)第6s内的位移.解析:a==m/s2=1m/s2(1)第6s末的速度:v′=at′=1×6m/s=6m/s(2)前6s内的位移:x=at′2=×1×62=18m(3)第6s内的位移:Δx=x-a(t′-1)2=[18-×1×(6-1)2]m=5.5m.答案:(1)6m/s (2)18m (3)5.5m一、单项选择题1.如图2-3-6是一辆汽车做直线运动的x-t图象,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是(  )图2-3-6A.OA段运动速度最大B.AB段物体做匀速运动C.CD段的运动方向与初始运动方向相反D.运动4h汽车的位移大小为30km解析:选C.x-t图象中的斜率表示速度,由图可知CD段速度最大,A错;AB段表示静止,B错;初始运动沿正方向,CD段运动沿负方向,C对;4h内汽车的位移为0,D错,选C.2.马路上的甲、乙两辆汽车的速度—时间图象如图2-3-7所示,由此可判断两车在这30分钟内的平均速度大小关系是(  )图2-3-7A.甲车大于乙车B.甲车小于乙车C.甲车等于乙车D.条件不足,无法判断解析:选A.甲图线与时间轴所围的面积大,故位移x大.因=,所以A对.3.质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2s、第2个2s和第5s内三段位移比为(  )A.2∶6∶5        B.2∶8∶75 C.4∶12∶9D.2∶2∶1解析:选C.由位移公式x=at2得第1个2s内的位移x1=at=a×22=2a.第2个2s内的位移x2=a(t-t)=a(42-22)=6a,第5s内的位移x3=a(52-42)=a,故x1∶x2∶x3=2a∶6a∶a=4∶12∶9,因此选C.4.一辆汽车以20m/s的速度沿平直路面行驶,当汽车以5m/s2的加速度刹车时,则刹车2s内与刹车6s内的位移之比为(  )A.1∶1B.3∶4C.3∶1D.4∶3解析:选B.汽车刹车后最终静止,应先求汽车运动的最长时间,由v=v0+at,得t==s=4s,即刹车后汽车运动4s,6s内的位移即4s内的位移.因为x2=v0t1+at=[20×2+×(-5)×22]m=30m,x4=x6=[20×4+×(-5)×16]m=40m,所以x2∶x6=3∶4.二、双项选择题5.下列图象表示匀变速直线运动的是(  )图2-3-8答案:BD6.(2012·江门二中高一测试)一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地刚好停止,其速度图象如图2-3-9所示,那么0~t和t~3t两段时间内(  )图2-3-9A.加速度大小之比为3∶1B.位移大小之比为1∶2C.平均速度大小之比为2∶1D.平均速度大小之比为1∶1解析:选BD.由a=求得:a1:a2=2∶1,故A错;由位移之比等于两个三角形面积之比得:x1:x2=1∶2,故B对;由=得:1∶2=1∶1,故C错D对.7.某质点的位移随时间变化规律的关系是x=4t+4t2,x与t的单位分别为m和s,下列说法正确的是(  )A.v0=4m/s,a=4m/s2B.v0=4m/s,a=8m/s2C.2s内的位移为24mD.2s末的速度为24m/s解析:选BC.由x=v0t+at2=4t+4t2得:v0=4m/s,a=8m/s2,故A错B对;将t=25 s代入x=4t+4t2得x=24m,C对;v=v0+at=(4+8×2)m/s=20m/s,D错.8.飞机的起飞过程是从静止出发,在直跑道上加速前进,等达到一定速度时离地.已知飞机在直跑道上加速前进的位移为1600m,所用的时间为40s,假设这段运动是匀加速运动,用a表示加速度,v表示飞机离地时的速度,则(  )A.a=2m/s2B.a=1m/s2C.v=40m/sD.v=80m/s解析:选AD.由x=at2得a==m/s2=2m/s2,v=at=2×40m/s=80m/s,故A、D对.9.一个以v0=5m/s的初速度做直线运动的物体,自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2m/s2的加速度,则当物体位移大小为6m时,物体已运动的时间可能为(  )A.1sB.2sC.4sD.6s解析:选BD.当位移方向与v0同向时,由x=v0t+at2得:5t+(-2)t2=6解得:t1=2s,t2=3s当位移与v0反向时,5t+(-2)t2=-6解得:t3=6s,故B、D正确.三、非选择题10.山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动,一个滑雪的人从85m长的山坡上匀变速滑下,初速度是1.8m/s,末速度是5.0m/s,则他通过这段山坡需要多长时间?解析:因滑雪的人沿山坡匀变速滑下,我们可以认为他的运动是直线,由v=v0+at可得at=v-v0,代入x=v0t+at2得x=v0t+(v-v0)t=(v0+v)t,解得t==25s.答案:25s11.某市规定,汽车在学校门前马路上的行驶速度不得超过40km/h.一辆汽车在校门前马路上遇紧急情况刹车,由于车轮抱死,滑行时在马路上留下一道笔直的车痕,交警测量了车痕长度为9m,又从监控资料上确定了该车从刹车到停止的时间为1.5s,根据以上材料判断出这辆车有没有违章超速?解析:汽车滑行9米停下来,可以看做反向的初速为0的匀加速运动,则∵x=at2,∴a==m/s2=8m/s2v=at=8×1.5m/s=12m/s=43.2km/h>40km/h.此车超速.答案:见解析12.某高速列车刹车前的速度为v0=50m/s,刹车获得的加速度大小为a=5m/s2,求:(1)列车刹车开始后20s内的位移;(2)从开始刹车到位移为210m所经历的时间;(3)静止前2秒内列车的位移.解析:(1)列车从开始刹车到停下用时:由v=v0+at得:t==s=10s则20s内的位移等于10s内的位移.x=v0t+at2=[50×10+×(-5)×102]m=250m5 (2)由x=v0t+at2得:210=50t+×(-5)t2解得:t1=6st2=14s(不合题意,舍去)(3)列车的运动可看做初速度为0的反向加速运动则x′=at′2=×5×22m=10m.答案:(1)250m (2)6s (3)10m5