2.1速度变化规律同步课时训练
一、单选题
1.某物体做匀变速直线运动,其速度随时间变化的关系是(v与t的单位分别为m/s和s),则质点的初速度与加速度分别为( )
A.6m/s与 B.3m/s与 C.6m/s与 D.6m/s与0
2.汽车以10m/s的速度匀速行驶,从某时刻开始计时,若汽车以的加速度加速,则10秒后,汽车的速度是( )
A.10m/s B.20m/s C.30m/s D.40m/s
3.小车从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时(如图所示)小车的速度为v,BC的距离是AB的2倍,则到达C点时小车的速度( )
A. B.3v C. D.2v
4.某质点做匀加速直线运动,初速度为,加速度为,则质点末速度的大小为( )
A. B. C. D.
5.冰壶是冬奥会的一个团队比赛项目。某运动员将冰壶沿水平冰面以一定速度推出刚好到达目标地点,若冰壶被推出后的整个运动过程可视为匀减速直线运动。已知推出点到目标地点间的距离为L,冰壶在推出后的第一个所用时间为,到达目标地点的最后一个所用时间为,冰壶可视为质点。则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
6.据悉,北汽新能源极狐阿尔法S的HI车型配备了华为自动驾驶技术,该车型在红绿灯启停、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试乘,时刻甲、乙两辆自动驾驶车同时并排出发,沿着同一平直路面行驶,它们的速度v随时间t变化的图像如图所示。下列正确的是( )
A.时刻,甲、乙两车相遇
B.时间内,存在甲、乙两车加速度相同的时刻
C.时间内,甲、乙两车间的距离逐渐增大
D.时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
7.某物体运动的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.第1s内和第6s内的运动方向相反 B.2~5s内物体静止
C.0~2s内物体加速度为 D.第6s末物体回到原出发点
8.长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过.已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.一质点做直线运动的位移x与时间t的关系为(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.初速度为5m/s B.加速度为 C.加速度为 D.2s末的位移为24m
10.某物体做变速直线运动,其加速度方向不变,大小逐渐减小到零,该物体的运动情况可能是( )
A.速度不断增大,最后达到最大,并以此速度做匀速直线运动
B.速度不断减小,最后达到最小,并以此速度做匀速直线运动
C.速度不断增大,又不断减小,最后做匀速直线运动
D.速度不断减小,又不断增大,最后做匀速直线运动
11.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s,分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m;第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m;由此可以求出( )
A.质点运动的初速度
B.质点运动的加速度
C.第1次闪光时质点的速度
D.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移
三、填空题
12.某质点的v-t图象如图所示,该质点在0~2s做_____直线运动;2~4s做______直线运动。(填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”)
13.沿竖直方向运动的电梯的图像如图所示,请描绘该电梯的运动情况,(取向上方向为正方向)并回答:
(1)0~2 s内,电梯每秒速度增加量为_______m/s,加速度与速度方向___________.(填“相同”或“相反”)
(2)10~14 s内,电梯的速度方向为_____________.(填“向上”或“向下”)
14.一质点做直线运动,时,位于坐标原点,下图为质点做直线运动的速度—时间图像.由图可知:
(1)该质点的位移随时间变化的关系式是____________.
(2)在________s时刻,质点距坐标原点最远.
(3)从到内质点的位移是________;通过的路程是________.
四、计算题
15.某高速公路自动测速装置如图甲所示,雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波,相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时,在显示屏上呈现出一个尖形波:在接收到反射回来的无线电波时,在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离,可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示,请根据图中的意义,结合光速c求出汽车车速的表达式。
16.汽车以的速度在水平公路上匀速行驶,求:
(1)若汽车以的加速度加速,则时速度达到多少?
(2)若汽车以的加速度减速刹车,则时速度为多少?时速度为多少?
参考答案
1.答案:A
解析:根据速度公式,可得,故选A。
2.答案:C
解析:根据
可知10秒后,汽车的速度是
故选C。
3.答案:A
解析:由匀变速直线运动的规律:,得,A选项正确。
4.答案:B
解析:由匀变速直线运动的速度—时间关系,解得质点2s末速度的大小为,故选B。
5.答案:A
解析:利用逆向思维以及初速度为零的匀加速直线运动推论可知,冰壶被推出后运动的第一个和最后一个所用时间之比为,则有,则A正确。
6.答案:B
解析:A.时刻,甲、乙两车速度相等,两时刻是两车追逐过程中相距最远的两时刻,并未相遇,A错误;
B.在图像中,图线切线的斜率表示加速度,因此在时间内,存在甲图像某时刻图线切线斜率等于乙斜率的时刻,即加速度相同的时刻,B正确;
C.在时间内,两车间距逐渐增加,在时间内,甲、乙两车间的距离先逐渐减小后增大,C错误;
在图像中,图像与时间轴围成的面积等于物体的位移,因此在时间内,甲车的位移比乙车的大,因此甲车的平均速度大于乙车的平均速度,D错误。
故选B。
7.答案:C
解析:AB.6s内速度均为正值,始终朝正方向运动,2~5s内物体做匀速直线运动,AB错误;
C.图线斜率表示加速度,可知0~2s内物体加速度为
C正确;
D.由于物体始终朝正方向运动,故6s末物体离出发点最远,D错误。
故选C。
8.答案:C
解析:由题知当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过,则列车进隧道前至少要减速到v,则有,解得,在隧道内匀速有,列车尾部出隧道后立即加速到,有,解得,则列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为,故C正确.
9.答案:AC
解析:ABC.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为
根据匀变速直线运动的位移时间关系公式有
可得质点的初速度为
加速度为
选项AC正确,B错误;
D.由物体的初速和加速度知,2s末的位移为
选项D错误。
故选AC。
10.答案:ABD
解析:A、若物体的速度方向与加速度方向相同,则物体做加速运动,加速度减小,速度仍然增大,当加速度减小为0时,速度最大,而后做匀速直线运动,故A正确,C错误;
B、当物体的加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动,速度减小,物体加速度减小为零时速度达到最小,而后做匀速直线运动,故B正确;
D、当加速度还未减小到零,速度已减小到零,则会反向做加速运动,当加速度减小到零,速度达到反方向最大,之后做匀速直线运动,故D正确.
11.答案:BCD
解析:B.已知,,闪光时间间隔为1s,故可以根据
可求加速度,故B正确。
ACD.根据
和中间时刻瞬时速度等于平均速度可求出第1次、第2次闪光的时间间隔或第3次第4次闪光的时间间隔的平均速度,即中间时刻的瞬时速度,再由可以反推得到第一次闪光时的速度,但是第一拍摄时,质点已经运动的时间未知,故不能求出质点运动的初速度,故A错误,CD正确。
故选BCD。
12.答案:匀加速;匀速
解析:质点的图像,根据图像的斜率表示加速度,0-2s加速度为
2-4s加速度为
则该质点在0-2s做匀加速直线运动;2-4s做匀速直线运动。
13.答案:(1)2;相同
(2)向上
解析:(1)根据公式,每秒增加2 m/s,物体做加速运动,所以加速度方向和速度方向相同
(2)10~14 s内,速度仍是正方向,所以向上运动
14.答案:(1)
(2)10
(3)0;40 m
解析:根据图像可得关系式为:,在10 s时速度改变方向,所以时刻,质点离坐标原点最远;20 s内位移为0,但是路程为两个面积相加,.
15.答案:
解析:第1次发射脉冲信号时,汽车到雷达距离
第2次发射脉冲信号时,汽车到雷达距离
又,
得。
16.答案:(1)33m/s;(2)6m/s,0
解析:54km/h=15m/s
(1)由代入数据得
(2)设汽车停止所用时间为,则
3s时:由代入数据得