1、高一物理匀变速直线运动速度与时间的关系练习题【巩固练习】一、选择题:1、一质点做匀变速直线运动,某时刻速度大小为 4m/s, 1 s 后速度的大小变为 10 m/s,在这 1 s 内该质点( )A、位移的大小可能小于 4 mB、位移的大小可能小于 10 mC、加速度的大小可能小于 4 m/s2D、加速度的大小可能大于 10 m/s22、若一质点从 t0 开始由原点出发沿直线运动,其速度一时间图象如图所示,则该质点( )A、t1 s 时离原点最远B、t2 s 时离原点最远C、t3 s 时回到原点D、t4 s 时回到原点,路程为 10 m3、如图所示是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是(
2、 )A、01s 内的平均速度是 2m/sB、02 s 内的位移大小是 3 mC、01 s 内的加速度大于 24 s 内的加速度D、01s 内的运动方向与 24 s 内的运动方向相反4、 (2015 合肥期末考)在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在 t=0 时同时经过某一个路标,它们的位移 x(m )随时间 t(s)变化的规律为:汽车为 ,自2104xt行车为 x=6t,则下列说法不正确的是( )A 在 t=8s 时两车速度相等B 汽车作匀减速直线运动,其加速度大小为 m/s214C 在 t=0 至 t=16s 时间内,两车间距离先增大后减小D 当自行车追上汽车时,它们距路标 96m5、
3、 (2015 安徽四校联考)一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力) 设抛出时 t=0,得到物体上升高度随时间变化的 ht 图象如图所示,则该行星表面重力加速度大小与物体被抛出时的初速度大小分别为( )A 8 m/s2,20 m/s B 10 m/s2,25 m/sC 8 m/s2,25 m/s D 10 m/s2,20 m/s6、 ( 2015 济南市期末考)质点做直线运动的 vt 图象如图所示,则下列说法正确的是( )A 质点第 1 秒内的平均速度大小为 1m/sB 1 秒末质点的速度方向发生变化C 第 1 秒内质点所受合外力是第 5 秒内所受合外力的 2 倍D 3 秒末质点回到出
4、发点7、某物体的位移时间图象如图所示,则下列叙述正确的是 ( )A、物体运行的轨迹是抛物线B、物体运动的时间为 8 sC、物体运动所能达到的最大位移为 80 m D、在 t4 s 时刻,物体的瞬时速度为零8、 ( 2016 惠州模拟)汽车以 36km/h 的速度行驶,刹车后得到的加速度大小为 4m/s2,从刹车开始,经 5s,汽车通过的位移是( )A0m B100m C12.5m D37.5m二、解答题:1、在高速公路上,有时会发生“追尾”事故后面的汽车撞上前面的汽车请分析一下,造成“追尾”事故的原因有哪些? 我国高速公路的最高车速限制为 120 km/h设某人驾车正以最高时速沿平直高速公路行
5、驶,该车刹车时产生的加速度大小为 5m/s2,司机的反应时间(从意识到应该刹车至操作刹车的时间) 为 0.60.7s请分析一下,应该如何计算行驶时的安全车距?2、某飞机起飞的速度是 50m/s,在跑道上加速时可能产生的最大加速度为 4m/s2,该飞机从静止到起飞成功需要跑道的最小长度为多少?3、已知一汽车在平直公路上运动,它的位移一时间图象如图(甲)所示:(1)根据图象在图(乙)所示的位置坐标轴上标出 A、B、C、D、E 各点代表的汽车的位置.(2)求出下列各段时间内汽车的路程和位移大小:第 l h 内 前 6 h 内 前 7 h 内 前 8 h 内4、一质点从 A 点开始运动,沿直线运动到
6、B 点停止,在运动过程中,物体能以a16.4m/s 2 的加速度加速,也能以 a21.6m/s 2 的加速度减速,也可以做匀速直线运动若AB 间的距离为 1.6 km,质点应该怎样运动,才能使它的运动时间最短,最短时间为多少?5、火车沿平直轨道匀加速前进,通过某一路标时的速度为 10.8km/h,1min 后变成54km/h,需再经多少时间,火车的速度才能达到 64.8km/h?6、 (2016 杨浦区三模)在公路的十字路口,红灯拦停了很多汽车,拦停的汽车排成笔直的一列,最前面的一辆汽车的前端刚好一路口停车线相齐,相邻两车的前端之间的距离均为 d=6.0m,若汽车启动时都以 a=2.5m/s2
7、 的加速度做匀加速直线运动,加速到 v=10.0m/s后做匀速直线运动通过路口该路口亮绿灯时间 t=40.0s,而且有按倒计时显示的时间显示灯(无黄灯) 另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,红灯亮起时,车头已越过停车线的汽车允许通过请回答下列问题:(1)若绿灯亮起瞬时,所有司机同时起动汽车,问有多少辆汽车能通过路口?(2)第(1)问中,不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3” 时开始刹车做匀减速运动,结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车后汽车经多长时间停下?【答案与解析】一、选择题:1、ABD解析:题目中给出的两个速度值只有大小,没有方向,因此质点可能是做匀加速直线运动
8、,也可能是做匀减速直线运动若质点做匀加速直线运动,利用平均速度公式得 7m/s物体在 1 s 内的位012vt移 ,故 B 正确加速度 7m10avt6m/sta若质点做匀减速直线运动,利用平均速度公式得物体在 1 s 内的位移 ,故 A 正04()/s3/2t34vt确加速度 ,故 D 正确所以答案为 A、B 、D0tva2、BD解析:做直线运动的速度一时间图线与时间轴所围成的图形面积表示了质点的位移,要想离原点最远,则所围成图形面积应最大t1 s 时,所围成图形为OAB,t2 s 时,所围成的图形为OAC很显然 ,所以 t2 s 时位移大,离原点最远;当 t3 s 时,OACBS所围成的图
9、形为OAC 和CDE,由于CDE 在 t 轴以下位移为负,则 应为S合,当 t4 s 时, ,即位移为零,质点回到出发0OACDES合 0OACDFS点,路程应为 m故选 B、D 10OACDFS3、BC解析:01s 内, ,A 错误;02s 内,位移02/s/tv,B 正确;加速度为 v-t 图象中的斜率,所以 C 正确:01s 内123s与 24s 内运动方向相同D 错误4、B解析:A、根据 得,汽车的初速度 v0=10m/s,加速度22014xvtata=0.5m/s2,根据 x=vt=6t 知,自行车做匀速运动的速度为 6m/s,根据 v=v0+at 得,两车速度相等的时间 ,故 A
10、正确,B 错误680.5tsC、根据 得,t=16s,两车在速度相等前,距离逐渐增大,速度相等后,距离214t逐渐减小,故 C 正确D、当自行车追上汽车时,经历的位移 x=616m=96m,故 D 正确本题选错误的,故选:B5、 A解;由图读出,物体上升的最大高度为 h=25m,上升的时间为 t=2.5s对于上升过程,由 得:2vxt初速度: 050/.hvmst由 v=at 得物体上升的加速度大小: ,故 A 正确,BCD 错误208/.5vgmst故选:A6、AC解析:A、质点在第 1 秒内做匀加速运动,平均速度为 ,故 A01/2vms正确;B、1 秒末质点的速度方向仍为正,方向没有发生
11、变化,故 B 错误;C、由图线的斜率表示加速度,知第 1 秒内质点的加速度是第 5 秒内加速度的 2 倍,根据牛顿第二定律则知第 1 秒内质点所受合外力是第 5 秒内所受合外力的 2 倍,故 C 正确;D、前 3s 内质点一直向正方向运动,故 3s 末质点离出发点最远,没有回到出发点,故 D错误;7、BCD解析:位移图象描述的是做直线运动的物体的位移与时间的关系,不是运动轨迹,故 A 错;8s 时物体位移为零,停止运动,B 正确;4s 时,物体达到最大位移 80m,C 正确;在 t4 s 时刻,位移图象斜率为零,物体的瞬时速度为零,D 正确.8、 C解析:因汽车刹车后将停止运动,所以求出刹车过
12、程所用时间是关键,由速度-时间公式:,算出刹车时间 t=2.5s,所以汽车刹车后 5s 内的位移即为刹车后 2.5s 内的位0vat移: 2 2011.5(4).51.xt m二、解答题:1、134.2 m 解析:从后车的运动考虑,造成“追尾”的原因主要有以下几个方面:(1) 车速过快;(2)跟前车的车距过小;(3)司机的反应较迟缓;(4)车的制动性能较差当司机发现紧急情况(如前方车辆突然停下 )后,在反应时间内,汽车仍以原来的速度做匀速直线运动;刹车后,汽车匀减速滑行所以,刹车过程中汽车先后做着两种不同的运动,行驶时的安全车距应等于两部分位移之和其运动情况如图所示,为确保安全行车,反应时间应
13、取 0.7 s 计算反应时间内匀速行驶刹车后减速滑行汽车原来的速度 v0120 km/h33.3m/s ,在反应时间 t10.7s 内,汽车做匀速直线运动的位移,即反应距离为:s 1v 0t133.30.7 m23.3 m;刹车后,汽车做匀减速运动,滑行时间为: ,汽车刹车后滑行的位移,即刹车距离为:1023.s6.75vta;汽车行驶的安全车距要大220 1.m()10.9ms于停车距离,即:ss 1+s223.3 m+110.9 m134.2 m2、312.5m解析:设飞机以最大加速度 a4m/s 2 匀加速在跑道上运动由 知,跑道的最210axv小长度为2210(5)31.54vxa3、
14、见解析解析:(1)根据 x-t 图象可知:A 、B 两点代表的汽车位置在距坐标原点为 40km 处,C、D 两点代表的汽车位置在距坐标原点为 100km 处,E 点代表的汽车位置在坐标原点处.(2)由图知第 l h 内汽车从坐标原点运动到 40km 处,其路程为 40km,位移的大小也为 40km;前 6 h 内,汽车从坐标原点运动到 100km 处,其路程为 100km,位移的大小也为100km;前 7 h 内,汽车从坐标原点运动到 100km 处后,又返回运动到 50km 处,其路程为150km,位移的大小为 50km;前 8 h 内,汽车从坐标原点运动到 100km 处后,又返回到坐标原
15、点处,其路程为200km,位移的大小为 0;4、先匀加速运动,再匀减速运动 50s解析:根据题意,质点运动方式可能有:先做一段时间的匀加速运动,中间经历一段时间的匀速直线运动,最后做匀减速运动至 B 点速度正好为零.中间不经历匀速运动,先匀加速一段时间,后做匀减速运动停在 B 点.分别作出两种运动的 v-t 图象,考虑到位置相等(两斜线部分的面积应相等).从图中容易看出第二种运动方式时间最短. 加速过程: 2111x=atvat 减速过程: 222且有: 11+tt解之,得 t1=10s,t2=40s,t=50s5、15s解析:根据题意,画出如下运动示意图,再将 v1、v 2、v 3 的速度换
16、算如下:v110.8km/h3m/s;v 254km/h 15m/s ;v 364.8km/h18m/s 方法一:由 得0vat222153m/s./s6at时间 3228150.方法二:运动过程中加速度 a 不变由 得 3221vvatt3215svtA方法三:画出火车的 vt 图象如图所示由图中的三角形相似,可得 , 321vt25s6、解析:(1)据匀变速直线的运动规律可知,汽车的加速时间:t 1= =4s40s 的时间内汽车能行驶的位移:x= +v(tt 1)=380m据汽车的位移与车距关系得:n= =63.3所以能通过路口的汽车是 64 辆(2)当计时灯刚亮 3 时,t 0=3s,第 65 辆汽车行驶的位移:x 1= a +v(t t1t0)=350m此时汽车距停车线的距离:x 2=64Lx1=34m