匀变速直线运动的速度与时间的关系试题及讲解 2教材.docx
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匀变速直线运动的速度与时间的关系试题及讲解2教材
2.匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、选择题(每小题有一个或多个选项符合题意)
1.物体做匀变速直线运动,初速度为10m/s,加速度为—10m/s2,则2s末的速度为()
A.10m/sB.0C.--10m/sD.5m/s
2.如图所示为一物体作直线运动的v—t图象,用v1、a1表示物体在O~t1时间内的速度和加速度,v2、a2表示物体在t1~t2时间内的速度和加速度,则由图可知()
A.v1与v2方向相同,a1与a2方向相同,a1>a2
B.v1与v2方向相同,a1与a2方向相反,a1 C.v1与v2方向相反,a1与a2方向相同,a1>a2; D.v1与v2方向相反,a1与a2方向相反,a1 3.物体从静止开始作匀加速直线运动,已知第2秒内位移为s,则物体运动的加速度大小数值为 A.2/s;B.s/2;C. ;D. . 4..物体做匀加速直线运动,已知加速度a=2m/s2,那么,在任意1s内() A.物体的末速度一定等于初速度的2倍 B.物体的末速度一定比初速度大2m/s C.物体的初速度一定比前1s内的末速度大2m/s D.物体的末速度一定比前1s内的初速度大2m/s 5.甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动时的v一t图象如图所示,下列判断中不正确的是() A.甲作匀速直线运动,乙作变速直线运动; B.两物体两次相遇时刻是1秒末和4秒末 c.乙在2秒内作匀加速直线运动,2秒后作匀减速运动; D.甲、乙两物体的速度方向相同. 6.“神州五号”飞船在刚离开地面后以初速度v0、加速度a做加速直线运动,若飞船从t时刻起加速度逐渐减小至零,则飞船从t时刻开始() A.速度开始减小,直到加速度等于零为止 B.速度继续增大,直到加速度等于零为止 C.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止 D.高度继续增大,直到加速度等于零为止 7.甲、乙两质点从同一地点出发沿同一直线运动,它们的速度图象分别由图中直线I和Ⅱ表示,则两质点() A.2秒内的平均速度相等;B.是相向运动; C.4秒末速度相等;D.第2秒末速度相等. 8.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为5m/s,1s后速度 的大小变为7m/s,在这1s内该物体的运动情况是() A.该物体一定做匀加速直线运动B.该物体的速度可能先减小后增加 C.该物体的加速度大小可能为2m/s2D.该物体的加速度大小不可能大于15m/s2 9.一质点做初速度为 的匀变速直线运动,tS末的速度为 ,则在这段时间中点 时刻的速度为() A. B. C. D. 10.物体作匀变速直线运动,某时刻速率为V,再经tS速率仍为V,则物体加速度为() A.0;B.2V/t,方向与tS前速度方向相同 C.2V/t,方向与tS后速度方向相同D.V/t,方向与tS后速度方向相同 二、填空题(把答案填在相应的横线上或按题目要求作答) 11.图表示一架作匀变速直线飞行的飞机的速度一时间图象,利用 速度一时间图象可以看出飞机的初速度是_______米/秒,10秒后 飞机的速度是________米/秒.飞机的速度达到250米/秒,需要_________秒. 12.在某次足球比赛中,以10m/s做直线运动的足球,被某一运动员飞起一脚,足球在0.2s内速度大小改变为20m/s反向飞出,若足球在这段时间内做匀变速运动,则足球的加速度为,方向为。 三、解答题(解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤) 13.一物体做直线运动的速度方程为 , (1)说明方程中各字母或数字的物理意义; (2)在图中画出物体运动的的 图象。 14.一辆小汽车进行刹车试验,在1秒内速度由8米/秒减至零.按规定速度8米/秒的小汽车刹车后滑行距离不得超过5.9米.假定刹车时汽车作匀减速运动,问这辆小汽车刹车 性能是否符合要求? 15.汽车从静止开始作匀变速直线运动,第4秒末关闭发动机,再经6秒停止,汽车一共行驶了30米,求 (1)在运动过程中的最大速度为多少? (2)汽车在两段路程中的加速度分别为多少? (3)根据所求数据画出速度——时间图象? 16.一小球以20m/s的速度沿光滑斜面向上做匀减速直线运动,加速度大小为a=5m/s2,如果斜面足够长,那么经过t=6s的时间,小球速度的大小和方向怎样. 17.某架飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为4m/s2,飞机的滑行速度达到85m/s时离开地面升空。 如果在飞机达到起飞速度时,突然接到指挥塔的命令停止起飞,飞行员立即制动飞机,飞机做匀减速直线运动,加速度的大小为5m/s2.此飞机从起飞到停止共用了多少时间? 18.汽车正常行驶的速度是30m/s,关闭发动机后,开始做匀减速运动,12s末的速度是24m/s.求: (1)汽车的加速度; (2)16s末的速度;(3)65s末的速度. 2.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.C2.B3.D4.B5.B6.B7.D8.BCD9.C10.AC11.50,100,4012.150m/s2,方向与初速度方向相反13. (1) (2)图略(用描点法画图).14.4米,符合要求15.1.5米/秒.,一1米/秒216.10m/s,方向沿斜面向下17.38.25s18. (1) (2) (3) 一辆重5t的汽车发动机的额定功率为80kW,汽车从静止开始以加速度a=1m/s2做匀加速直线运动,车受的阻力为车重的0.06倍,g取10m/s2.求: (1)汽车做匀加速直线运动的最长时间t; (2)汽车做匀加速直线运动过程的平均功率P; (3)汽车开始运动5s末和15s的瞬时功率; (4)汽车的最大速度v; (5)如果汽车起动后匀加速5s就改做匀速直线直线运动,则车匀速运动时的实际功率多大? 分析: (1)因为汽车要保持1m/s2的加速度,F-f=ma,F=f+ma=0.06*5000*10+5000*1=8000N。 所以保持牵引力为8000N,根据P=FV,V=80000/8000=10m/s。 根据V=at,t=V/a=10/1=10s。 可以维持10s。 所能达到的最大速度为10m/s。 (2)汽车做匀加速直线运动的平均速度V`=(0+10)/2=5m/s。 汽车做匀加速直线运动过程的平均功率P=F*V`=8000*5=40kW。 (3)汽车开始运动后5s末,速度为V=at=5m/s,根据P=FV=8000*5=40kW。 汽车开始运动后10s末,就已经达到了最大功率,以后将保持这个功率行驶,所以汽车开始运动后15s末的瞬时功率是发动机的额定功率为80kW。 (4)根据功率P=FV,当功率一定,速度V到达最大值时,汽车的牵引力等于汽车受的摩擦力。 最大速度: VMAX=P/f。 VMAX=80000/3000=26.66666666666666667m/s。 (5)汽车起动后匀加速5s末的速度V``=at=5m/s。 根据P=FV``=8000*5W=40kW。 第二章匀变速直线运动的研究检测 一.选择题(每小题3分,共30分,每小题有一个或多个选项符合题意) 1.某研究性学习小组为了求高层建筑的高度,从其顶上自由落下一光滑的小石子,除了知道当地的重力加速度以外,还需要知道下述哪个量() A.第1s的末速度B.第1s内的位移C.最后1s的位移D.最后1s的初速度 2.一列火车停在站台旁,一人站在火车头与第一节车厢连接处的站台上。 列车起动后做匀加速直线运动,此人测得第一节车厢从它身旁通过历时t1,设每节车厢长度都相同,求第n节车厢从它身旁通过所用时间是() A. B. C. D. 3.甲车由静止开始做匀加速直线运动,通过位移s后速度达到v,然后做匀减速直线运动直至静止,乙车由静止开始做匀加速直线运动,通过位移2s后速度也达到v.然后做匀减速直线运动直至静止,甲、乙两车在整个运动中的平均速度分别为v1和v2,v1与v2的关系是() A.v1>v2B.v1=v2C.v1<v2D.无法确定 4.物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,关于该物体在这1s内的位移和加速度大小有下列说法() A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于10m C.加速度的大小可能小于4m/s2D.加速度的大小可能大于10m/s2 5.如图,A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图象,根据图象可以判断() A.甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相同方向相反 B.两球在t=8s时相距最远 C.两球在t=2s时速率相等 D.两球在t=8时相遇 6.一质点由静止开始做匀加速运动,加速度大小为a1,经过时间t后做匀减速直线运动,加速度大小为a2,若再经过t恰能回到出发点,则a1: a2为 A.1: 2B.1: 3C.2: 1D.3: 1 7.汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动.途中用了6s时间经过A、B 两根电杆,已知A、B间的距离为60m,车经过B时的速度为15m/s,则() A.经过A杆时速度为5m/sB.车的加速度为15m/s2 C.车从出发到B杆所用时间为9sD.从出发点到A杆的距离是7.5m 8.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知() (A)时刻t2以及时刻t5两木块速度相同. (B)在时刻t3两木块速度相同. (C)在时刻t3和时刻t4之间某瞬时 两木块速度相同. (D)在时刻t4和时刻t5之间某瞬时 两木块速度相同. 9.甲、乙两物体相距s,它们同时同向运动,乙在前面做初速度为0、加速度为a1的匀加速动,甲在后面做初速度为v0、加速度为a2的匀加速运动,则() A.若a1=a2,它们只能相遇一次B.若a1>a2,它们可能相遇两次 C.若a1>a2,它们只能相遇一次D.若a1<a2.它们不能相遇 10. 有两个光滑固定的斜面AB和BC,A和C两点在同一水平面上,如图2-72所示,一个滑块自A点以速度vA上滑,到达B点时速度减小为零,紧接着沿BC滑下,到达C点时速度大小仍为vA,滑块在斜面上做匀变速运动,设滑块从A点到C点的总时间是t,那么,正确表示滑块速度的大小v随时间t变化规律的是() 二.填空题: 共16分。 把答案填写在题中的横线上或按题目要求作答。 11.(6分)为了测定某辆轿车在平直路上启动时加速度(轿车启动时的运动可近似看做匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片如图所示.如果拍摄时每隔2s曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那么这辆轿车的加速度约为_______m/s2。 (取一位有效数字) 三.解答题: 本题共6小题,共54分。 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 13.(8分)列车关闭发动机进站,做匀减速直线运动,当滑行300m时,速度减为一半,又滑行20s停下.求: (1)列车滑行的总路程. (2)关闭发动机时列车的速度. 14.(8分)以速度为10m/s匀速运动的汽车在第2s末关闭发动机,以后为匀减速运动,第3s内平均速度是9m/s,则汽车加速度是多少? 汽车在10s内的位移是多少? (注意“刹车陷阱”) 15.(8分)一列火车的制动性能经测定: 当它以速度20m/s在水平直轨道上行驶时,制动后需40s才能停下.现这列火车正以20m/s的速度在水平直轨道上行驶,司机发现前方180m处有一货车正以6m/s的速度在同一轨道上同向行驶,于是立即制动.问两车是否会发生撞车事故? 16.(10分)物体以4m/s的速度滑上光滑的斜面,途经A、B两点,在A点时的速度是B点时的2倍,由B点再经过0.5s滑到斜面的顶点C,速度变为零,如图所示。 A、B相距0.75m,试求斜面长度及物体由底端D滑到B时所用的时间? 17.(10分)电梯以a=2g从静止由地面开始向上做匀加速直线运动,电梯内有一用细绳悬挂的小球,小球距电梯的地板2m,电梯向上运动了2s绳突然断裂.求小球再经过多长时间落到电梯的地板上? 从绳子断裂到小球落到地板上,小球相对地面高度变化了多少? 18.(10分)一光滑斜面全长18m,一小球自斜面顶端由静止开始释放,经3s到达斜面底端,若在该球释放的同时,有第二个球以一定的初速度沿斜面从底端向上运动,在滚动一段距离后再向下滚动,结果与第一个球同时到达斜面底端,求第二个小球上滚时的初速度. 第二章检测 1.CD2.C3.B4.B5.CD6.B7.ACD8.C9.AB10.A11.2m/s212. ,与运动方向相反, 13. (1)400m; (2)20m/s.14.-2m/s2“-”表示方向与V0相反,45m15. ,将发生撞车事故.16. , 17.0.365s,上升了13.93m18.6m/s 5.伽俐略对自由落体运动的研究 一、选择题(每小题有一个或多个选项符合题意) 1.在一高塔顶同时释放一片羽毛和一个玻璃球,玻璃球先于羽毛到达地面,这主要是因为 A.它们重量不等B.它们密度不等 C.它们材料不同D.它们所受空气阻力的影响不同 2.在此塔顶端同时释放大小相等的实心铁球和空心铁球,下列说法中正确的是() A.它们受到的空气阻力不等B。 它们的加速度相等 C.它们落地的速度不等D。 它们下落的时间相等 3.关于伽俐略对自由落体运动的研究,下列说法中正确的是() A.运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断 B.提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动——匀速直线运动 C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90º时,物体做自由落体运动,且加速度的大小跟物体的质量无关 D.总体的思想方法是: 对观察的研究——提出假说——逻辑推理——实验检验——对假说进行修正和推广 4.一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第1s内的位移为它最后1s内位移的一半,g取10m/s2,则它开始下落时距地面的高度为() A.5mB.11.25mC.20mD.31.25 5.1991年5月11日的《北京晚报》曾报导了这样一则动人事迹: 5月9日下午,一位4岁男孩从高层塔楼的16层坠下,被同楼的一位青年在楼下接住,幸免于难。 设每层楼高度是3.0m,该青年从他所在的地方冲到楼下所用时间为1.3s,则这位青年要接住孩子,最多允许他反应的时间是(g=10m/s2)() A.3.0sB.1.7sC.0.4sD.1.3s 6.某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆,据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g=10m/s2)() A.4m/sB.5m/sC.6m/sD.8m/s 7.一个人在离地面10m高处,以40 m/s的初速度竖直上抛一个物体(g=10m/s2),下面正确的是() A.4s末物体达到最高点,2s末物体达到最大高度的一半 B.4s末物体瞬时速度为零,2s末物体的速度为初速度的一半 C.4s末物体的加速度为零D.5s末物体的位移为5m 8.一球从楼顶处自由下落,落地时的速度大小为,若不计空气阻力,则该球由楼顶落到楼高一半处时所用的时间() A.B.C..D. 9.物体从某一高度自由下落,若下落前一半距离所用时间为t,则(不计空气阻力)() A.下落后一半距离的时间为t/2B.下落后一半距离的时间为(-1)t C.下落全程至落地的时间为tD.下落全程至落地的时间为(+1)t 10.从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有另一物体B自由落下,两物体在空中同时到达同一高度时速率都为v,则下列说法中正确的是() A.物体A向上抛出的初速度和物体B落地时速度的大小相等 B.物体A、B在空中运动的时间相等 C.物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同 D.相遇时,A上升的距离和B下落的距离之比为3∶1 二.填空题(把答案填在相应的横线上或按题目要求作答) 11. (1)在加速度实验中,伽俐略将光滑直木板槽倾斜固定;让铜球从木槽顶端沿斜面由静止开始滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究铜球的运动路程与时间的关系。 亚里士多德曾预言铜球运动速度是均匀不变的,伽俐略却证明铜球运动的路程与时间的平方成反比。 请将亚里士多德的预言和伽俐略的结论分别用公式表示(其中路程用x,速度用v,加速度用a,时间用t表示)。 亚里士多德的预言: ;伽俐略的结论: 。 (2)研究物理问题时,常常需要忽略某些次要因素,建立理想化的物理模型。 例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状,只记其质量。 请写出你所学过的两个物理模型名称: 和模型。 12.一矿井深125m,在井口每隔一定时间自由下落一个小球。 当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球刚好到达井底。 则相邻小球开始下落的时间间隔为s,这时第3个小球和第5个小球相距m(g=10m/s2) 三.解答题(解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤) 13.从同一地点以30m/s的速度竖直向上抛出两个物体,相隔时间为2s,不计空气阻力,第二个物体抛出后经过多长时间跟第一个物体在空中相遇,相遇处离抛出点的高度为多少? 14.一个物体做自由落体运动,着地时的速度是经过空中P点时速度的2倍,已知P点离地面的高度为15m,则物体着地的速度为多少? 物体在空中运动的时间为多少? (不计空气阻力,g=10m/s2). 15.跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5m/s,问: (1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少? (2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面? (g=10m/s2) 16.屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿,如图1—3—1所示,问: (1)此屋檐离地面多高? (2)滴水的时间间隔是多少? (g取10m/s2) 17.跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面224m水平飞行时,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动。 运动一段时间后,立即打开降落伞,展伞后运动员以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降。 为保证运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s。 g=10m/s2。 求: ⑴运动员展伞时,离地面的高度至少为多少? 着地时相当于从多高处自由落下? ⑵运动员在空中的最短时间为多少? 5.伽利略对自由落体运动的研究 1.D2.B3.ABCD4.B5.C6.B7.B8.C9̣.B10.ACD 11. (1) (2)匀速直线运动,自由落体运动12.0.5;35 13.2s,40m14.20m/s,2s15.305m.,9.85s16.3.2m,0.2s 17.99;1.25⑵8.618.1s,3s,(2+ )s 4.自由落体运动 一.选择题(每小题有一个或多个选项符合题意) 1.关于自由落体运动,下列说法中正确的是() A.在空气中不考虑空气阻力的运动是自由落体运动 B.物体做自由落体运动时不受任何外力的作用 C.质量大的物体,受到的重力大,落到地面时的速度也大 D.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 2.关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是() A.重的物体的g值大B.同一地点,轻重物体的g值一样大 C.g值在地球上任何地方都一样大D.g值在赤道处大于在北极处 3.甲物体的质量是乙物体的2倍,甲从H高处自由下落,乙从2H高处与甲同时自由下落,下述正确的是() A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的速度大 B.下落过程中,下落1s末时,它们的速度相同 C.下落过程中,各自下落1m时,它们的速度相同 D.下落过程中,甲的加速度比乙的加速度大 4.自由落体运动的v-t图象应是图中的() 第4题图 5.一物体以初速度20m/s竖直上抛,不计空气阻力,重力加速度取10m/s2,则当物体的速度大小变为10m/s时所经历的时间是() A.1s.B.2s.C.3s.D.4s. 6.物体作自由落体运动,1秒末到达高度的中点,那么该物体开始所在位置距地面高度为 A.4.9米;B.9.8米;C.19.6米;D.条件不足,无法计算. 7.一物体从H高处自由下落,当它的速度达到着地速度的一半时,物体离地高度为 A.H/2B.H/4;C. ;D. . 8.在近地空中某一位置处有A、B两个小球,先让A球自由下落1s后,再让B球开始自由下落,在A球落地前,下列说法正确的是() A.A、B两球间的距离保持不变B.A、B两球间的距离逐渐增大 C.A球相对于B球匀速下降D.A球相对于B球加速下降 9.把自由落体运动下落的总距离分成相等的三段,按从上到下的顺序,经过这三段的路程的平均速度的比是() (A)1: 3: 5;(B)1: 4: 9(C) ;(D) . 10.滴水法测重力加速度的过程是这样的: 让水龙头的水一滴一滴地滴到其正下方的盘子里,调整水龙头的松紧,让前一滴水滴到盘子而听到响声时后一滴水恰离开水龙头,测出n次听到水击盘声的总时间为t,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h.设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s,声速为340m/s,则() A.水龙头距人耳的距离至少为34mB.水龙头距盘子的距离至少为34m C.重力加速度的计算式为2hn2/t2D.重力加速度的计算式为2h(n-1)2/t2 二.填空题(把答案填在相应的横线上或按题目要求作答) 11.某物体做自由落体运动,它在1s内,2s内,3s内位移之比s1: s2: s3=;它在第1s内,第2s内,第3s内位移之比s1: s2: s3=;它在1s末,2s末,3s末的速度之比v1: v2: v2=. 12.物体从距地面高度为H处开始做自由落体运动,物体下落到地面时的速度大小为 ,当其速度等于着地时速度的1/2时,物体距地面的高度为 . 三.解答题(解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤) 13.作自由落体运动的物体在最初1秒内下落的距离等于整个下落高度的9/25,求它下落 的高度.如果在最后1秒内下落的距离是整个下落高度的9/25,求它下落的高度.(g=10m/s2) 14. (1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以清晰地听到水滴碰盘子的声音,细心地调整水龙头的阀门,使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间,注视到第二个水滴正好从水龙头滴水处开始下落. (2)听到某个响声时开始计数,并数“0”,以后每听到一次响声,顺次加一,直到数到“100”,停止计时,表上时间的读数是40s. (3
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