高一物理匀变速直线运动速度与位移的关系练习题
【巩固练习】 一、选择题:
1、一物体由静止开始做匀加速直线运动,在t内通过位移x,则它从出发开始通过
x所用的时间为( ) 4 A.
2tttt B. C. D.242162、做匀减速直线运动的物体经4s后停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s的位移是( )
A.3.5m B.2m C.1m D.0
3、小球由静止开始运动,在第1s内通过的位移为1m,在第2s内通过的位移为2 m,在第3s内通过的位移为3m,在第4s内通过的位移为4m,下列描述正确的是( )
A.小球在这4s内的平均速度是2.5m/s B.小球在3s末的瞬时速度是3m/s C.小球在前3s内的平均速度是3m/s D.小球在做匀加速直线运动 4、(2015 安徽四校联考)物体自O点由静止开始作匀加速直线运动,A、B、C、D是轨迹上的四点,测得AB=2m,BC=3m,CD=4m.且物体通过AB、BC、CD所用时间相等,则OA之间的距离为( )
A. 1m B. 0.5m C. 1.125m D.2m
5、甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是( )
11t1,d?S 241113C.t??t1,d?S D.t??t1,d?S
2224A.t??t1,d?S B.t??6、(2016 上海高考)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,
则物体的加速度是( )
A.
7、(2016 马鞍山校级模拟)光滑斜面的长度为L,一物体由静止从斜面顶端沿斜面滑下,设物体滑到底部时的速度为v,则物体下滑到L/2处的速度为( )
A.v/2 B.v/4 C.
二、填空题:
24816m/s2 B.m/s2 C.m/s2 D.m/s2 33993vv D. 321、由静止开始运动的物体,3s与5s末速度之比为________,前3s与5s内位移之比为________,第3s内与第5s内位移之比为________.
2、做匀减速直线运动到静止的质点,在最后三个连续相等的运动时间内通过的位移之比是________,在最后三个连续相等的位移内所用的时间之比是________.
3、如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时问间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm,则A点处瞬间速度大小是________m/s,小车运动的加速度计算表达式为________,加速度的大小是________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)
三、计算题:
1、在滑雪场,小明从85m长的滑道上滑下.小明滑行的初速度为0,末速度为5.0m/s.如果将小明在滑道上的运动看成匀变速直线运动,求他下滑过程加速度的大小. 2、(2015 阜阳市期末考)已知O、A、B、C为同一直线上的四点,AB间的距离为22m,BC间的距离为26m,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等且为2s.求O与A的距离. 3、(2015 菏泽市期末考)汽车自O点由静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,途中6s时间内依次经过P、Q两根电线杆.已知P、Q相距60m,车经过Q点时的速度为15m/s.求: (1)汽车经过P点时的速度是多少? (2)汽车的加速度为多少? (3)O、P两点间距离为多少?
4、甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前x0=13.5m处作了标记,并以v=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为L=20m.求: (1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.
【答案与解析】 一、选择题: 1、B
解析:初速度为零的匀加速直线运动的位移x?12at,所以t?22x,即t∝x,当位移x为原来的四分之一时,时a间t为原来的二分之一,所以只有B正确. 2、B
解析:物体做匀减速直线运动至停止,可以把这个过程看做初速度为零的匀加速直线运动,那么相等时间内的位移之比为1:3:5:7.所以由3、A
14mx1?得,所求位移x1?2m. 71解析:由初速度为零的匀加速直线运动的规律知,第1s内、第2s内、第3s内、…、第n s内通过的位移之比为1:3:5:…:(2n-1).而这一小球的位移分别为1m、2m、3m、….所以小球做的不是匀加速直线运动,匀加速直线运动的规律也就不适用于这一小球,所以B、D不正确.至于平均速度,4s内的平均速度
v1?x1?x2?x3?x4t4?1m?2m?3m?4m?2.5m/s,所以
4sA正确;前3s内的平均速度
v2?x1?x2?x31m?2m?3m??2m/s,所以C不正确.
t33s4、C
解析:设OA间的距离为S,物体的加速度为a,物体在A点时的速度为v,通过AB、BC、CD所用的时间都为t ,则有:
v2?2aS ①
2(v?at)?2(aS?2) ②
2(v?2at)?2(aS?2?3) ③
2(v?3at)?2(aS?2?3?4)④
联立①②③④解得:S=1.125m 5、D
解析:根据题意及图象可知,此题属于匀速运动的物体追匀加速运动的物体的问题,甲第一次追上乙时速度大于乙,第二次相遇时发生在二者速度相等时,相遇时满足S甲?d?S乙,结合图象可知D正确. 6、B
解析:第一段时间内的平均速度为: v1?x?4m/s t1第二段时间内的平均速度为: v2?x?8m/s t2根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,且两个中间时刻的时间间隔为2+1=3s 则加速度为:a?7、D
解析:设物体下滑的加速度为a,下滑到L/2处的速度为v1,由匀变速直线运动的速度与位移公式有:v?2al,
2v2?v18?44?m/s2?m/s2 ?t33vl,故选D。 v12?2a,解得:v1?22二、填空题:
1、3:5 9:25 5:9 解析:由初速度为零的匀加速直线运动的规律知,第1s末、第2s末、第3s末、…、第n s末的速度之比为1:2:3:…:n,第1s、第2s、第3s、…、第n s的位移之比为1:3:5:…:(2n-1).所以第3s末与第5s末的速度之比为3:5.前3s内与前5s内的位移之比为32:52=9:25,第3s内与第5s内的位移之比为5:9. 2、5:3:1 (3?2):(2?1):1
解析:这一质点的运动可以看成初速度为零的匀加速直线运动的逆过程.设最初三个连续相等的时间为t,加速度为a,
则每段时间的位移分别为x1?12111111at,x2?a(2t)2?at2?3?at2,x3?a(3t)2?a(2t)2?5?at2,所以位22222222L,a移之比为x1:x2:x3=1:3:5.设最初三个连续相等的位移为L,加速度为a,则每段位移所用时间t1?t2?4L2L2L6L4L2L??(2?1)??(3?2)g,t3?,所以时间之比为t1:t2:t3=aaaaaa1:(2?1):(3?2),再逆回去,所求的位移之比为5:3:1,时间之比为(3?2):(2?1):1.
(x4?x5?x6)?(x3?x2?x1) 0.64
9T2x?x40.0833?0.0895解析:A点处瞬间速度大小vA?3?m/s?0.864m/s?0.86m/s,由逐差法求小车运动的加
2T2?0.10(x?x5?x6)?(x3?x2?x1)速度,则a?4,代入数据得a=0.64m/s2. 29T3、0.86 a?三、计算题: 1、0.147m/s2
2vt2?v05.02?02??0.147m/s2 解析:由公式v?v?2ax得,a?2x2?852t202、0与A的距离为50m
解析:由?s?aT得,a?1m/s,经过B点的速度vB?2根据vB?2aSOB22SAC?12m/s2T
代入数据得SOB?72m
SOA?SOB﹣SAB?50m 故0与A的距离为50m.
3、vP?5 m/s;a?5m/s2?1.67m/s2;xOP?7.5m 3解析:设汽车的加速度为a,经过P点的速度为vP,经过Q点的速度为vQ,O、P两点间距离为xOP.根据匀变速直线运动的规律有:
1xPQ?vPt?at2 ①
2vQ?vP?at ②
由①②可得:vP?5 m/s,a?5m/s2?1.67m/s2 3vP2?2axOP ③
③可得:xOPvP22515??m?m?7.5m 2a2?52324、a?13.5m/s x??6.5m
解析:根据题意画出运动草图,如图所示.
(1)在甲发出口令后,乙做加速度为a的匀加速运动,经过时间t,位移为x乙,速度达到v=9m/s时,甲的位移为
x甲,有
t?v. a1x乙?at2.
ax甲?vt.
x甲?x乙?x0.
v2?13.5m/s2. 联立以上各式可得 a?2a (2)在这段时间内乙在接力区的位移
v2?13.5m. x乙?2a 所以在完成交接棒时,乙与接力区末端的距离x??L?x乙?6.5m.