高一物理必修一第二章匀变速直线运动整章基础练习题(实用)(带参考答案).pdf

1/24 高一物理讲义第一章匀变速直线运动规律一、学习目标1、掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式并会进行计算2、掌握匀变速直线运动的其它一些扩展公式，灵活运用各种公式解决实际问题二、学习过程（一）匀变速直线运动的基本规律1、速度公式：；2、位移公式：；3、初速度、末速度、加速度、位移间的关系式：；4、位移、时间、初速度、末速度间的关系式：。问题 1：如何解决单一过程的匀变速直线运动问题？例 1、以 36km/h 速度行驶的汽车开始下坡，在坡路上以0.2m/s2的加速度匀加速直线运动，经过 30s 到达坡底，求坡路的长度和汽车到达坡底时的速度。练习 1、一辆车以10m/s 的速度匀速行驶，在距车站25m 时开始制动，使车匀减速前进，到车站时恰好停下。求：（1）车匀减速行驶时的加速度的大小；（2）车从制动到停下来经历的时间。问题 2：如何处理多过程的匀变速直线运动问题？例 2、质点从静止开始做匀加速直线运动，经4s 后速度达到20m/s，然后匀速运动了10s，接着经 4s匀减速运动后静止。求：（1）质点在加速运动阶段的加速度是多大？（2）质点在16s 末的速度为多大？（3）整个过程中质点的位移多大？练习 2、一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后做匀速运动，最后2s 的时间质点做匀减速运动直至静止，整个过程中质点的位移为25m。求：（1）质点匀速运动时的速度是多大？（2）减速运动时质点的加速度是多大？（3）质点匀速运动的时间多长？2/24 B C A（二）匀变速直线运动的特殊规律1、物体做匀变速直线运动，已知初速度v0、末速度vt、经历的时间为t，则这段时间内平均速度为：v=_；中间时刻的即时速度为：vt/2=_；二者的关系是：_；中间位置的速度为：vs/2=_。2、物体做匀变速直线运动，通过连续相等的时间T 内的位移差s 是一个 _，T、s 与加速度a 的关系为s=_。问题 3：物体做匀变速直线运动，某段时间内的平均速度与这段时间内中间位置的速度哪个大？例 3、做匀加速直线运动的列车，车头经过某路标时的速度为v1，车尾经过该路标时的速度为v2，则列车在中点经过该路标时的速度是（）A122vv B12v vC22122vvD12122vvvv练习 3、物体沿一直线运动，在t 时间内通过的位移为s，它在中间位置处的速度为v1，在中间时刻的速度为v2，则 v1和 v2的关系错误的是（）A当物体做匀加速直线运动时，v1v2B当物体做匀减速直线运动时，v1v2C当物体做匀速直线运动时，v1=v2D当物体做匀加速直线运动时，v1v2练习 4、一个物体做匀加速直线运动，先后通过A、B 两点，经 A 点时速度是vA，经 B 点时速度是vB，则下列说法错误的是（）A通过 AB 段的平均速度是2ABvvB通过 AB 段中间时刻的速度是2ABvvC通过 AB 段中间位置时的瞬时速度是222ABvvD通过 AB 段中间时刻的瞬时速度等于平均速度问题 4：如何熟练运用s=aT2解题？例 4、一辆车在一条平直的公路上匀加速行驶，沿线依次经过路旁的三个路标A、B、C，已知 A、B 间的距离为32m，B、C 的距离为64m，经过 A、B 和 B、C 所用的时间均为4s，求这辆车的加速度和它经过B 点时的速度。练习 5、打点计时器打点的时间间隔是0.02s，把每相距 5 个间隔取一个计数点，选取纸带上的 A、B、C 为计数点，而且SAB=20cm、SBC=26cm，如图所示，则这段纸带的加速度大小是m/s2，B 点的瞬时速度是m/s。练习 6、（多选）一质点做匀加速直线运动，第三秒内的位移2m，第四秒内的位移是2.5m，那么可以知道（）A这两秒内平均速度是2.25m/s B第四秒末瞬时速度是2.25m/s C质点的加速度是0.125m/s2 D质点的加速度是0.5m/s2（三）初速度为零的匀变速直线运动的特殊规律1、第 1s 末，第 2s 末，,，第ns 末的速度之比：v1:v2:v3:,:vn=_ 2、前 t 内、前 2t 内、,、前n t 内的位移之比：s1:s2:s3:,:sn=3、第 1 个 t 内，第 2 个 t 内，,，第n 个 t 内的位移之比：s:s:s:,:sN=_ 4、前 l 内，前 2l 内，,，前n l 内的时间之比：t1:t2:t3:,:tn=问题 5：初速度为零的匀加速直线运动的规律适用于初速度不为零的匀变速直线运动吗？例 5、（多选）一物体做初速度为0的匀加速直线运动，下面说法正确的是（）A在开始连续的三个1s 末的速度大小之比是123 B在开始连续的三个1s 内通过的位移之比是13 5 C在开始连续的三个1s 内通过的平均速度之比是123 D从开始运动起在前1s、前 2s、前 3s 内通过的位移比是123 练习 7、把自由落体运动的物体下落高度分成相等的三段，则经过这三段的时间之比是（）A1(21)(32):B123:C123 D 1 35 3/24 练习 8、做匀减速直线运动的物体经4s 后停止，若在第1s 内的位移为14m，则最后1s 内的位移是（）A3.5m B2m C1m D0（四）安全行车问题停车距离=反应距离+刹车距离问题 6：解有关汽车刹车问题时要注意些什么？例 6、以 8m/s 的速度行驶的小汽车，紧急刹车后的加速度为6m/s2，求刹车后4s 内的位移和速度分别是多少？练习 9、以 18m/s 的速度行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动，其加速度的大小为6m/s2，求汽车在 6s 内通过的距离。问题 7：刹车距离就是停车距离吗？例 7、汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，驾驶员紧急刹车时，产生的加速度为5m/s2。若驾驶员的反应时间为0.5s，若要汽车不发生安全问题，汽车行驶时与前车的距离至少为多少？练习 10、汽车在高速公路上行使的速度为108km/h，若驾驶员发现前方70m 处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度7.5m/s2减速运动，若驾驶员的反应时间为0.5s，问：汽车的停车距离是多少？是否会有安全问题？（五）追及和相遇问题的分析讨论追及和相遇的问题，其实质就是分析讨论两物体能否到达相同的空间位置问题。1、两个关系：即时间关系和位移关系，这两个关系可通过画草图得到。2、一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能否追上、追不上或（两者）距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点。问题 8：追及问题中，两物体位移相等就会相遇吗？例 8、在平直公路上，一自行车与同向行驶的汽车同时经过某点，它们的位移随时间的变化关系是：自行车16St，汽车221104Stt。则：（1）出发后自行车经多长时间追上汽车?（2）自行车追上汽车时，汽车速度多大?（3）自行车追上汽车前，二者间最大距离为多大？4/24 练习 11、在十字路口，汽车以0.5m/s2的加速度从停车线启动做匀加速运动，恰好有一辆自行车以5m/s 的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶，求：（1）什么时候它们相距最远？最远距离是多少？（2）在什么地方汽车追上自行车？追到时汽车的速度是多大？三、即时反馈1、一辆越野汽车以30m/s 的初速度匀加速从一长直斜坡驶下，经过700m 的斜坡后速度达到40m/s，求：（1）越野车在该斜坡上运动的时间；（2）越野车在这斜坡上运动的加速度大小。2、一名滑雪运动员从90m 长的山坡上匀加速滑下，初速度是2m/s，末速度是7m/s，试求：（1）滑雪运动员在这段斜坡上运动的加速度；（2）滑雪运动员通过这段斜坡所需要的时间。3、一辆汽车沿平直路面以15m/s 的速度行驶，紧急刹车时，做匀减速运动，加速度大小为5m/s2，求：（1）汽车刹车5s 时的速度；（2）从开始刹车到停止，汽车滑行的距离。4、汽车从静止开始启动而做匀加速直线运动，忽然发现有乘客未上车，于是立即匀减速制动，已知汽车在6s 内前进了 24m，求此过程中汽车到达的最大速度。5、一辆汽车以36km/h 的速度在雾天行驶，司机发现一小孩在车前15m 处横过马路。已知刹车最大加速度为5m/s2，求司机的反应时间不能超过多少？5/24 6、平直路面上有甲车正以20m/s 的速度做匀速直线运动，突然发现正前方20m 处有一辆自行车正以8m/s 的速度与其同向运动，为了避免撞车，汽车立即自行刹车。求：汽车刹车的最小加速度。四、课后练习1、几个做匀加速直线运动的物体，运动了相同时间t 秒，则它们位移的大小取决于（）A初速度B加速度C末速度D平均速度2、一物体在水平面上做匀加速直线运动，它的位移与时间关系是：s=20t-2t2，则它的初速度和加速度分别是（）A20m/s，2m/s2B20m/s，-2m/s2C20m/s，4m/s2D20m/s，-4m/s23、一个小球从A点静止开始做匀加速直线运动，若到达 B 点时的速度为v，到达 C 点时的速度为2v，则 SAB SBC等于（）A11 B12 C13 D14 五、课时过关1、一个物体做匀加速直线运动，初速度为2.0m/s，经过 4s 它通过的位移是20m，则它的加速度为（）A0.5m/s2B1.0m/s2C1.5m/s2D2.0m/s22、我国自行研制的“枭龙”战机在四川某地试飞成功，假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v所需时间为t，则起飞前的运动距离为（）AvtB2vtC2vt D不能确定3、从楼顶上每隔时间t 掉下一个水滴，当第 4 个水滴开始下落时，第 1 个、第 2 个、第 3 个水滴离开楼顶的距离之比s1:s2:s3为（）A321 B941 C531 D421 4、某同学骑自行车以5m/s 的初速度冲上一个斜坡，斜坡长 30m，该同学加速度大小是40cm/s2，则该同学通过斜坡需时间（）A8s B10s C12s D15s 5、（多选）物体做匀加速直线运动，已知第1s 末的速度是6m/s，第 2s 末的速度是8m/s，则下面结论正确的是（）A物体的加速度是2m/s2B物体零时刻的速度是3m/s C第 1s 内的平均速度是6m/s D任何 1s 内的速度变化都是2m/s 6/24 高一物理讲义第一章匀变速直线运动规律参考答案二、学习过程（一）匀变速直线运动的基本规律1、0tvvat2、2012sv tat3、2202tvvas4、02tvvsv tt例 1、解析：列车的初速度为v0=36km/h=10m/s 据公式2012sv tat得坡路的长度为：21(10300.230m390m2)s汽车到达坡底时速度为vt=v0+at=（10+0.2 30）m/s=16m/s 练习 1、解析：（1）由 v2-v20=2as 得 0-100=2a 25，解得 a=-2m/s2，即加速度的大小为2m/s2（2）车从制动到停下来经历的时间001052vtsa。例 2、解析：（1）设加速阶段的加速度为a1，则 v1=a1t1 a1=11204vtm/s2=5m/s2（2）设减速运动阶段的加速度为a2，由 v2=v1 a2t2 其中 v2=0，v1=20m/s 所以 a2=2120204vvtm/s2=-5m/s2当 t=16s 时，质点已减速运动了t3=2s，此时质点的速度为v3=v1a2t3=20m/s-5 2m/s=10m/s（3）加速阶段位移111204m40m22vst匀速阶段位移12010m200msv t减速阶段位移122204m40m22vst整个运动过程中质点的总位移1240m200m40m280mssss总练习 2、答案：5m/s2.5 m/s2，方向与速度方向相反解析：（1）由运动学公式可知：v1=a1t1=5m/s，匀速运动的速度v=v1=5m/s（2）减速运动过程中，由vt=v1a2t2得：a2=12052tvvtm/s2=-2.5m/s2减速运动过程中质点的加速度大小为2.5m/s2（3）加速阶段位移211 1111 5m2.5m22sa t减速阶段位移12252m5m22vst则匀速阶段位移1225m12.5m5m7.5mssss总匀速运动的时间7.51.5s5stsv（二）匀变速直线运动的特殊规律1、01()2tvv；01()2tvv；v=vt/2；2202tvv2、恒量；aT2；例 3、C 练习 3、D 练习 4、C 例 4、解析：由式 s=s2-s1=aT2得，这辆车的加速度为：2221226432/2/4ssam sm sT通过 B 点的速度为：123264/12/224Bssvm sm sT练习 5、答案：6，2.3 解析：加速度22222(2620)10/6/0.1BCABssam sm sT7/24 B 点的速度2(2026)10/2.3/220.1ABBCBssvm sm sT练习 6、AD（三）初速度为零的匀变速直线运动的特殊规律1、12 3,n 2、12232,n23、13 5,（2n-1）4、123:n,例 5、AB 练习 7、A 练习 8、B（四）安全行车问题例 6、解析：取初速度方向为正方向，则vo=8m/s，a=-6m/s2汽车从刹车到停止所需时间t=tovva=086s=43s4s 即汽车在43s 末速度已减为零汽车在4s 末的速度，vt=0 位移 s=vot12at2=843m-12 6243m=163m 练习 9、27m 例 7、105m 练习 10、汽车的停车距离为：s停=75m70m，故汽车存在安全问题。（五）追及和相遇问题的分析例 8、解析：（1）当两者位移相等时自行车追上汽车，则6t=10t-14t2，t16s 即经 16s追上。（2）自行车追上汽车时，汽车速度为：vtv0 at（10-12 16）m/s2m/s（3）当汽车速度等于自行车速度时，二者间距离最大，则vv0at，即 610-12t 解得 t 8s，汽车和自行车间的最大距离为2211(1088)68164mSSSmmm练习 11、解析：（1）当两者速度相等时，相距最远。设所用时间为t，则有vatv汽自解得：t10s，最远距离2m1sssv tat25m2汽自自。（2）当两者位移相等时，汽车追上自行车，设汽车追上自行车所用时间为t，此时ss汽自，即21v tat2自，此时距停车线距离sv t自 100m，此时汽车速度vat汽10m/s。三、即时反馈1、（1）20s（2）0.5m/s22、（1）0.25m/s2（2）t=20s 3、（1）0（2）22.5m 4、8m/s 5、0.5s 6、3.6m/s2（提示：只有当两车的速度相等时，它们的位移差小于或等于20m，两车才不会相撞。）四、课后练习1、D 2、D 3、C 五、课时过关1、C 2、B 3、B 4、B 5、AD 8/24 图 3 2 4 6 8 10 s/kt/hO 12-1260-6高一物理讲义第一章用图像描述直线运动图 5 s/m 图 4 s/m匀速直线运动静止匀速直线运动计时时质点从参考点开始向正方向运动质点在正方向距参考点有一段距离计时后仍没有运动计时时质点在正方向距参考点已有一个距离向正方向运动匀速直线运动匀速直线运动计时时质点在正方向距参考点已有一个距离，质点向参考点运动开始计时一段时间后质点才开始从参考点向正方向运动计时时质点由参考点开始向与选定的正方向相反的方向运动t s 0 t s 0 t s 0 t s 0 t s 0 t s 0 匀速直线运动一、学习目标1、理解位移图像的物理意义，知道通过图像求解速度的方法2、理解速度图像的物理意义，知道通过图像求解加速度、位移的方法二、学习过程（一）位移图像及其物理意义（以图 1 为例）：1、反映了位移随时间的变化关系；2、可以确定运动物体在任一时刻的位置及在一段时间内的位移；3、可以确定匀速直线运动的速度（直线的_表示速度），即svt；4、两图像的交点表示两物体在这一时刻（或这一位置）_；如图 2 所示，1 和 2 分别表示两个物体的位移图像，两图线相交的意义是：在t0时刻，它们在s0处_。5、可以由此判断物体运动的性质和物体运动的方向（1）若为一条倾斜的直线匀速直线运动；（2）若为平行于时间轴的直线静止；（3）若为曲线变速运动。问题 1：在位移图像中，如何通过图线来判断物体的运动性质？如何通过图线来求物体速度的大小和方向？例 1、如图 3 所示为在直线上运动的汽车st 图像，汽车在02h 内汽车以 _ km/h 做_运动。24h 内汽车 _。46h 内汽车以 _ km/h 反向做 _运动。汽车在第5h 末回到原出发点，其瞬时速度为_km/h，第 510h 内汽车的位移为_。练习 1、（双选）如图4 所示是某物体在010 s 内的 s t 图象，下列说法中正确的是（）A物体在第1s 内的位移为4m B物体在第5s 内的位移为8m C物体在前5s 内的位移为8m D物体在后5s 内的位移为16m 练习 2、如图 5 所示为一物体沿直线运动的st 图象，根据图象，求：（1）第 2s 内的位移；（2）第 3s 内的位移；（3）前 5s 的总路程和总位移；s0 图 2 st0 1 2 t0 t/s s/m 0 图 1 9/24 图 7 s/km 图 6 t v0 0 S v图 12 t1 t2 t3 t4 t5 t6 s1 s2 sm s t O 龟兔图 10 图 9 图 11 乙s/m 甲例 2、一玩具小汽车在平直路上运动的位移时间图象如图6 所示，则（）A20s 末汽车的速度为-1m/s B25s末汽车停止运动C前 10s 内汽车的加速度为3m/s2D前 25s 内汽车做单向直线运动练习 3、如图 7 是一辆汽车做直线运动的st 图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法错误的是（）AAB 段表示车静止BBC 段发生的位移大于CD 段发生的位移CCD 段运动方向和BC 段运动方向相反DCD 段运动速度大于BC 段运动速度练习 4、如图 8 所示是做直线运动的物体M 在 0 5s 的 st 图象，求：（1）前 3s 的平均速度；（2）全程的平均速度；（3）后 1s 的速度。问题 2：在位移图像中，两图线相交表示什么意义？例 3、物体 A、B 的 st 图象如图9 所示，由图可知（）A从第 3s 起，两物体运动方向相同，且vAvB B两物体由同一位置开始运动，但物体A 比 B 迟 3s 才开始运动C在 5s 内物体的位移相同，5s 末 A、B 相遇D5s 内 A、B 的平均速度相等练习 5、如图 10 所示，是由一个龟、兔赛跑的故事画出的图像，根据图像判断下列说法的正确性（）A兔子与乌龟是同时、同地出发的B兔子和乌龟在赛程内曾有两次相遇C在 0t6时间内兔子与乌龟的平均速度相同D整个赛程内兔子与乌龟均做匀速直线运动练习 6、（双选）做直线运动的甲、乙两物体的位移时间图象如图 11 所示，则（）A乙开始运动时，两物体相距20m B两物体间的距离逐渐变大C两物体在10s 时相距最远D两物体在25s 时相遇（二）速度图像及其物理意义1、可以确定运动物体在任一时刻的速度，与纵轴的截距表示_；2、可以确定运动物体的加速度（直线的_表示加速度）；3、可以确定运动物体在一段时间内的位移（速度图线与时间轴间的_表示位移），如图 12 中的阴影部分；4、两图像的交点表示两物体在这一时刻的_相同；如图 13 所示，1 和 2 分别表示两个物体的速度图像，两图线相交的意义是：在t1时刻，两物体的速度都为v1。5、可以确定运动物体的性质方法：平行于时间轴的直线匀速直线运动；倾斜的直线匀变速直线运动；图 8 s/m v1 图 13 Vt0 1 2 t1 10/24 t v 0 t v 0 t v 0 初速度不为零开始计时一段时间后质点才开始加速运动计时时质点开始向与选定的正方向相反的方向运动匀减速直线运动匀加速直线运动匀加速直线运动t v 0 t v 0 t v 0 初速度为零速度恒定不变初速度不为零匀加速直线运动匀速直线运动匀加速直线运动图 18 图 19 1 2 3 4 0 2 v（m/s）t（s）甲乙丙t v O 图 14 t/s v/(m.s-1)0 1 2 3 4 图 16 5-5 图 15 曲线加速度不断改变的运动。以下是各种图像比较：问题 3：在速度图像中，横轴、纵轴的截距表示的意义是什么？如何判断物体的运动性质？例 4、甲、乙、丙三个物体的vt 图象如图 14 所示，则下列说法正确的是（）A甲乙丙运动的起点位置各不相同B甲的加速度最大C开始计时后，甲、乙、丙皆做匀变速运动D开始计时后，乙先静止一段时间，然后做匀加速运动，并且乙做匀加速运动的加速度最大练习 7、一物体做直线运动的图象如图15 所示，则该物体（）A先做加速运动，后做减速运动，速度方向相同B先做加速运动，后做减速运动，速度方向相反C先做减速运动，后做加速运动，速度方向相同D先做减速运动，后做加速运动，速度方向相反练习 8、（双选）一物体作匀变速直线运动，速度图像如图16 所示，则在前 4s 内（设向右为正方向）（）A物体始终向右运动B物体先向左运动，2s 后开始向右运动C前 2s 物体位于出发点的左方，后2s 位于出发点的右方D在 t=2s 时，物体距出发点最远问题 4：什么样的运动是正向运动，什么样的运动是反向运动？运动反向的标志是什么？例 5、（双选）如图17 所示，是某一质点运动的速度图像，则下列说法中正确的是（）A质点在第1s 内的运动方向和第4s 内的运动方向相同B质点在第3s 内的运动方向和第4s 内的运动方向相同C质点在第1s 末和第 3s末运动方向发生改变D质点在第2s 末运动方向发生改变练习 9、（双选）甲和乙两物体在同一直线上运动，它们的速度 时间图象分别如图18 中的 a 和 b 所示，在 t1时刻（）A它们的运动方向相同B它们的运动方向相反C甲的速度比乙的速度大D乙的速度比甲的速度大练习 10、（双选）某物体运动的v t 图像如图 19所示，下列说法中正确是（）A物体在 1s末和 3s末时运动方向发生变化B物体在 2s末回到出发点C物体在 2s末和 4s末时速度为零D物体始终向前运动图 17 1 2 3 4 t/sO 10 5-5-10 v/(m.s-1)