高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动的速度与时间的关系优秀巩固练习

第2节     匀变速直线运动的速度与时间的关系

同步练习

1. 已知物体的初速度是18km/h，加速度是0.5 m/s2，经过20s后物体的速度多大？

2.训练场上，足球被踢出后在水平草地上做匀减速运动，加速度的大小为0.6 m/s2，经过20s停下来。求足球被踢出时的速度。

3.物体做匀加速直线运动，加速度为4 m/s2。下列说法哪些是正确的？并简要说明理由。

（1）任何1s的末速度比初速度大4m/s

（2）任何1s的初速度比前1s的初速度大4m/s。

（3）物体运动的速度与经过的时间成正比，第2s末的速度是第1s末的速度的2倍。

（4）运动中增加的速度与所需的时间成正比，且增加的速度方向始终和加速度方向相同。

4.某住宅楼的升降电梯向上运动的v-t图像如图所示。分别求出0～2 s、2～5 s、5～6 s内的加速度，指出哪段时间内运动最快，哪段时间内速度变化最快。

5. 一辆汽车刹车后做匀减速直线运动，初速度大小为15 m/s，加速度大小为3 m/s2，求 ：

（1）第 6s 末的瞬时速度 ；

（2）汽车末速度减为零所需的时间。

6. A、B、C、D 四个物体在一条直线上运动，它们的速度图像如图所示，请回答以下问题：

（1）哪一个物体的加速度为零而速度不为零？

（2）哪一时刻，有两个物体的速度相同而加速度不同？

（3）同一时刻，哪两个物体运动的加速度相同但速度不相同？

（4）同一时刻，哪一个物体的加速度比另一个物体小，但速度比另一个物体大？

7. 如图所示是某同学做“研究匀加速直线运动”实验时获得的一条原始纸带。在纸带上选取连续的 A、B、C、D、E、F、G 共 7 个点，已知相邻两点间的时间间隔是 0.02 s。为测量各点间的距离，在下面放上一把刻度尺。

（1）请你确定物体的运动方向。

（2）请根据图读出纸带上的数据，作出v - t 图像。

（3） 根据作出的图像求出这7个点中最初那个点的速度v0 和物体运动的加速度a。

8.一架超音速飞机某时刻的速度为145 m/s，以23.1m/s2的加速度沿直线匀加速飞行20s后，速度达到多大？此时飞机速度是声音速度的多少倍？（取声音在空气中的传播速度为331m/s）

9.一辆摩托车沿直线运动时，速度随时间变化的数据见下表。摩托车在0～15 s和15～30 s两段时间内近似视为做匀变速直线运动。

（1）求摩托车在第一个10 s内的加速度。

（2）请根据表中数据画出摩托车运动的v-t图像。

（3）根据画出的v-t图像求出第一个10 s内的加速度，并与（1）中的计算结果进行比较。

（4）求摩托车在15～ 30 s内的加速度。

10.请对比观察如图所示的两个不同物体运动的s-t图像和v-t图像，分析并指出图（a）（b）中的OA、AB、BC、CD各段图线分别表示物体做怎样的运动。

（a）　         　（b）

11.某物体在水平方向做直线运动的v-t图像如图所示。请根据图像画出物体运动过程的示意图，并求出各运动阶段的加速度。

第2节  匀变速直线运动的速度与时间的关系

参考答案

1.解析：据vt＝v0＋at可得末速度vt＝（5+0.5×20）m/s=15 m/s.

2.解：设初速度方向为正方向，则a=-0.6 m/s2，vt=0，

由vt=v0+at，得v0=vt-at=［0-（-0.6）×20］ m/s=12 m/s。

3.解：（1）由a==4 m/s2，知Δt=1 s时，Δv=4 m/s，故该说法正确。

（2）任何1s的初速度与前1 s的初速度对应的速度变化所用时间均为1s，故Δv=4 m/s，该说法正确。

（3）速度公式vt=v0+at，只有v0=0时，vt=at，由于初速度不一定等于零，故该说法错误。

（4）匀加速直线运动加速度不变，由a=可知此说法正确。

4.解：由a=可得各时间段加速度

0～2 s：a1==4 m/s2

2～5 s：a2=0

5～6 s：a3==-8 m/s2

结合图像可得2～5 s电梯运动最快；5～6 s速度变化最快。

5.解析：（1）汽车做匀减速运动的时间t= = s=5s,即5s后汽车停止，则6s末的速度为0；

（2）减速的时间为5s。

6.解析：（1）B

（2）AB两物体运动图像的交点时刻；

（3）A、D

（4）C、A未相交之前或A、B未相交之前，A的加速度大而速度小。

7.解析：（1）由纸带上点的间距关系知物体向左运动。

（2）计算得：vB＝0.3125m/s，vC＝0.3875m/s，vD＝0.5000m/s，vE＝0.6375m/s，vF＝0.7125m/s.

（3）作出的v—t图像如图所示。

由图像可知，v0≈0.21 m/s，加速度a≈5 m/s2.

8.解：由vt=v0+at得飞机加速飞行20 s后的飞行速度

vt=（145+23.1×20）m/s=607 m/s，则=1.83，即此时飞机速度约为声速的1.83倍。

9.解：（1）由vt=v0+at，得a= =m/s2=2 m/s2。

（2）由图表知前15 s摩托车做匀加速直线运动，15～30 s做匀减速直线运动，v-t图像如图所示。

（3）v-t图像的斜率表示加速度。前10 s：a==2 m/s2，利用v-t图像斜率求得的加速度与根据匀变速直线运动得到的结果相同。

（4）15～30 s：v15=30 m/s，v30=0，由v30=v15+a′t得a′== m/s2=-2 m/s2，加速度大小为2 m/s2，方向与运动方向相反。

10.解：在s-t图像中，纵轴表示位移s，图（a）中的OA段位移随时间均匀增大，故物体从原点开始沿位移正方向做匀速直线运动；AB段位移不随时间变化，故物体静止；BC段位移随时间均匀减小，故物体沿反方向做匀速直线运动，在C时刻回到出发点；CD段物体沿反方向继续做匀速直线运动。

在v-t图像中纵轴表示速度v，图（b）中的OA段速度随时间均匀增大，故物体由静止开始做匀加速直线运动；AB段速度不随时间变化，故物体做匀速直线运动；BC段速度随时间均匀减小，故物体做匀减速直线运动，在C时刻速度减为0；在CD段物体的速度变为相反方向，物体做反方向的匀加速直线运动。

11.解：物体运动过程示意图如图2-4所示。

由图像的斜率可求得

0～2 s加速度：a1==5 m/s2

2～6 s加速度：a2==-5 m/s2

6～8 s加速度：a3==5 m/s2。