2.1速度变化规律—2022-2023学年高一物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时训练
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.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.
4.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
5.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
6.对于公式,下列说法正确的是( )
A.适用于任何变速运动 B.只适用于匀加速运动
C.适用于任何运动 D.适用于任何匀变速直线运动
7.一物体以做匀变速直线运动,那么下列关于该物体运动的描述正确的是( )
A.该物体在做匀减速直线运动
B.下一秒末与前一秒初的速度变化量大小为5m/s
C.下一秒末与前一秒末的速度变化量大小为5m/s
D.下一秒的平均速度比前一秒的平均速度小5m/s
8.对于做匀变速直线运动的物体,下列说法中错误的是( )
A.若加速度方向和速度方向相同,虽然加速度很小,物体的速度还是要增大
B.若加速度方向和速度方向相反,虽然加速度很大,物体的速度还是要减小
C.不管加速度方向和速度方向的关系怎样,物体的速度都是增大的
D.因为物体做匀变速直线运动,所以它的速度是均匀变化的
9.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.
10.在杭州亚运会期间,送餐机器人格外引人关注假设机器人送餐时先从静止开始做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,直到恰好停在目标位置.已知机器人做匀减速直线运动的第1 s内经过的位移为1.75 m,之后停下,已知匀减速运动的加速度大小为,则机器人做匀减速直线运动的初速度大小为( )
A.3.0 m/s B.2.5 m/s C.2.0 m/s D.1.5 m/s
二、多选题
11.一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
12.人们发现了伽利略做斜面实验时的一页手稿,其中三列数据见图。图中,第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的数据。根据图中的数据,可能得出的结论是( )
A.物体运动的距离与时间成正比 B.物体运动的距离与时间的平方成正比
C.物体做匀速直线运动 D.物体做匀变速直线运动
三、填空题
13.一质量为2kg的物体沿竖直方向做直线运动的图象如图所示,取竖直向上为正方向,0~6s内物体所受的合外力做功为__________J;0~6s内物体重力势能__________(填“一直增加”、“一直减小”、“先增加后减小”)
14.如图,某物体做直线运动的速度-时间关系图像如图所示,该物体在前2秒位移为_____米,物体的加速度大小为______米/秒2。
15.如图所示,物体在水平拉力的作用下,沿水平面做匀速直线运动,2 s后撤去拉力,其图像如图所示,则物体所受的摩擦力大小_______N;撤去拉力后,物体做_______直线运动(填“匀加速”或“匀减速”),加速度大小_______。
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: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。
4.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。
5.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。
6.答案:D
解析:公式为匀变速直线运动过程中速度与时间的关系,只适合于匀变速直线运动的计算,D正确。
7.答案:C
解析:A.物体加速度为,如加速度方向与速度方向一致,则物体做匀加速直线运动,故A错误;
B.下一秒末与前一秒初相差2s,速度变化量大小为10m/s,故B错误;
C.下一秒末与前一秒末相差1s,速度变化量大小为5m/s,故C正确;
D.因为物体不一定做减速运动,下一秒的平均速度比前一秒的平均速度不一定小5m/s,故D错误.
故选C.
8.答案:C
解析:A.若加速度方向和速度方向相同,物体做加速运动,虽然加速度很小,物体的速度还是要增大,只是增加的慢,故A正确;
B.若加速度方向和速度方向相反,物体做减速运动,加速度很大,物体的速度减小的快,故B正确;
C.加速度方向和速度方向相同,物体速度增加,相反物体速度减小,加速度的大小决定物体速度增加或减小的快慢,故C错误;
D.物体做匀变速直线运动,所以它的加速度是恒定的,它的速度变化的快慢程度不变,即速度是均匀变化的,故D正确。
故选C。
9.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.
10.答案:C
解析:以初速度方向为正方向,在减速过程中,根据,代入数据可得机器人做匀减速直线运动的初速度大小,C正确.
11.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。
12.答案:BD
解析:表中第一列数据明显是第二列数据的平方,而第三列数据与第一列的比值近似等于恒量,因此可得运动距离与时间的平方成正比,有,符合匀变速直线运动的规律,AC错误,BD正确。
故选BD。
13.答案:-16J;一直增加
解析:根据题意,设0-6s内物体所受的合外力做功为W,由动能定理有
由图可知
解得
由图可知,0~6s内物体的速度一直为正,物体一直上升,则物体重力势能一直增加。
14.答案:4;2
解析:由速度-时间关系图像与时间轴所围的面积表示位移可知,物体在前2秒位移为,由速度—时间关系图像的斜率表示加速度可知,物体的加速度大小为。
15.答案:10;匀减速;1
解析:物体做匀速直线运动时;撤去拉力后,物体在摩擦力的作用下做匀减速直线运动,由图像得加速度大小为。