第8讲 匀变速直线运动速度与位移关系 巩固基础 2023-2024年初升高暑假衔接教材

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第8讲 匀变速直线运动速度与位移关系 巩固基础 2023-2024年初升高暑假衔接教材

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匀变速直线运动速度与位移的关系
【巩固基础】
一、单选题
1.飞机着陆后匀减速滑行,它滑行的初速度是60m/s,加速度的大小是3m/s2,飞机着陆后滑行距离为(  )
A.1170m B.600m C.180m D.20m
2.到2030年中国将拥有4个完整的处于现役状态的航母作战编队,第三艘航空母舰已在江南造船厂开工建设。航母上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“歼-15”战斗机在跑道上加速时产生的加速度为,起飞速度为,若该飞机滑行时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )
A. B. C. D.
3.下列有关匀变速直线运动的表达式(初速度,末速度v,加速度a,时间t,位移x),正确的是(  )
A. B.
C. D.
4.即将进站的列车,做匀减速直线运动,车头在经过减速标志站牌时的速度为7m/s,车尾经过标志站牌时的速度为1m/s,则车身中部经过标志站牌时的速度为(  )
A.3m/s B.3.5m/s C.4m/s D.5m/s
5.物体从斜面顶端由静止开始下滑,做匀加速直线运动,经过斜面中点时的速度为,则它到达斜面底端时的速度为(  )
A. B. C. D.
6.物体做匀加速直线运动,在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点,则物体(  )
A.运动的加速度为 B.运动的加速度为
C.在A点的速度大小为 D.在B点的速度大小为
7.下列关于速度的说法中正确的是( )
A.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止
B.做直线运动的物体,在某段时间内平均速度的大小等于该段时间的平均速率
C.平均速度一定等于初、末两个时刻瞬时速度的平均值
D.做匀加速直线运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的
8.一物体做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,即此时t=0,已知在之后1s内的位移为1m,由此可求出(  )
A.物体运动的加速度 B.1s时物体的瞬时速度
C.这1s内物体的末速度 D.物体在t=0.5s时的瞬时速度
9.物体做匀加速直线运动,经过A点的速度是vA,经过B点的速度是vB,C为AB的时间中点,则经C点的速度的大小是:()
A. B. C. D.
二、填空题
10.某物体以加速度做匀加速直线运动,已知第内的位移为,则该物体的初速度为________,第末的速度为________。
11.在匀变速直线运动中,在一段时间内速度由v1变化为v2,在这段时间内的中点时刻速度为_________,中点位置速度为_________。
12.飞机在跑道上滑行,离地起飞时的速度是,若飞机滑行时加速度大小为,则飞机从开始滑行至起飞需时间______s,起飞的跑道长至少为______m。
13.四个物体运动的v-t图像如图所示,请回答以下问题:
(1)甲做___________运动。
(2)乙做___________运动。
(3)丙做___________运动。
(4)丁做___________运动。
三、解答题
14.以的速度行驶的列车开始下坡,在坡路上的加速度等于,到达坡底的速度为。求:
(1)列车在坡上运动的时间;
(2)用两种方法求坡路的长度。
15.通过测试得知某型号的卡车在某路面上急刹车时加速度大小是5m/s2,它在这种路面上行驶22.5m停下,求:
(1)它刚开始刹车的行驶速度为多大?
(2)它刹车行驶的时间为多少?
16.某质点做匀变速直线运动,第3秒内的位移是6m,第5秒内的位移是10m。求:
(1)质点加速度大小;
(2)质点初速度大小。
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匀变速直线运动速度与位移的关系
【基础巩固】
一、单选题
1.飞机着陆后匀减速滑行,它滑行的初速度是60m/s,加速度的大小是3m/s2,飞机着陆后滑行距离为(  )
A.1170m B.600m C.180m D.20m
【答案】B
【详解】飞机着陆后还要滑行的距离
故选B。
2.到2030年中国将拥有4个完整的处于现役状态的航母作战编队,第三艘航空母舰已在江南造船厂开工建设。航母上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“歼-15”战斗机在跑道上加速时产生的加速度为,起飞速度为,若该飞机滑行时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据速度位移公式,有,解得
故选C。
3.下列有关匀变速直线运动的表达式(初速度,末速度v,加速度a,时间t,位移x),正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.匀变速直线运动位移与时间关系为,故AB错误;
C.匀变速直线运动速度与时间的关系,故C正确;
D.匀变速直线运动位移与速度的关系,故D错误。
故选C。
4.即将进站的列车,做匀减速直线运动,车头在经过减速标志站牌时的速度为7m/s,车尾经过标志站牌时的速度为1m/s,则车身中部经过标志站牌时的速度为(  )
A.3m/s B.3.5m/s C.4m/s D.5m/s
【答案】D
【详解】设列车的长度为L,根据速度位移公式得,,联立解得车身中部经过减速牌的速度
故选D。
5.物体从斜面顶端由静止开始下滑,做匀加速直线运动,经过斜面中点时的速度为,则它到达斜面底端时的速度为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设物体到达底端的速度为,到达中点时的速度为,根据速度位移公式得,
联立两式解得,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.物体做匀加速直线运动,在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点,则物体(  )
A.运动的加速度为 B.运动的加速度为
C.在A点的速度大小为 D.在B点的速度大小为
【答案】C
【详解】AB.物体运动过程图如图所示
由于物体做匀加速直线运动,则,解得,故AB错误;
C.A点为中间时刻,则物体在A点的速度为,故C正确;
D.B点的速度为,故D错误。
故选C。
7.下列关于速度的说法中正确的是( )
A.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止
B.做直线运动的物体,在某段时间内平均速度的大小等于该段时间的平均速率
C.平均速度一定等于初、末两个时刻瞬时速度的平均值
D.做匀加速直线运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的
【答案】A
【详解】A.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,说明该物体在这段时间内静止,选项A正确;
B.平均速度等于位移与时间的比值,平均速率等于路程与时间的比值,只有单向直线运动二者才能相等,选项B错误;
C.仅对于匀变速直线运动,平均速度才等于初、末两个时刻瞬时速度的平均值,选项C错误;
D.做匀加速直线运动的物体在相同时间间隔里的位移不相等,所以平均速度不等,选项D错误。
故选A。
8.一物体做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,即此时t=0,已知在之后1s内的位移为1m,由此可求出(  )
A.物体运动的加速度 B.1s时物体的瞬时速度
C.这1s内物体的末速度 D.物体在t=0.5s时的瞬时速度
【答案】D
【详解】A.根据位移公式,由于t=0时刻的速度v0未知,无法求出加速度a.故A错误;
BC. 由速度公式v=v0+at,由于初速度v0未知,无法求出这1s时的速度v,故BC错误;
D.根据匀变速直线运动的推论得知,物体在t=0.5s时的瞬时速度等于这1s内物体的平均速度1m/s.故D正确。
故选D。
9.物体做匀加速直线运动,经过A点的速度是vA,经过B点的速度是vB,C为AB的时间中点,则经C点的速度的大小是:()
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据匀变速直线运动的推论可知,中间时刻的瞬时速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度即:
A..故A符合题意.
B..故B不符合题意.
C..故C不符合题意.
D..故D不符合题意.
二、填空题
10.某物体以加速度做匀加速直线运动,已知第内的位移为,则该物体的初速度为________,第末的速度为________。
【答案】 9 15
【详解】[1]第2s内的位移为12m,由匀变速直线运动推论知,1.5s的速度等于第2s内的平均速度,即,由速度公式,将a=2m/s2,v1.5=12m/s,t=1.5s代入可得初速度为v0=9m/s
[2]第3s末的速度为
11.在匀变速直线运动中,在一段时间内速度由v1变化为v2,在这段时间内的中点时刻速度为_________,中点位置速度为_________。
【答案】
【详解】[1]物体做匀变速直线运动,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则这段时间的中间时刻的瞬时速度为,[2]设中点位置速度为,则有,
联立可得中点位置的瞬时速度为
12.飞机在跑道上滑行,离地起飞时的速度是,若飞机滑行时加速度大小为,则飞机从开始滑行至起飞需时间______s,起飞的跑道长至少为______m。
【答案】 15 450
【详解】[1]由匀变速直线运动的速度与时间关系得,解得
[2] 由匀变速直线运动的位移与速度关系得,解得
13.四个物体运动的v-t图像如图所示,请回答以下问题:
(1)甲做___________运动。
(2)乙做___________运动。
(3)丙做___________运动。
(4)丁做___________运动。
【答案】 匀速直线 匀加速直线 匀减速直线 反向匀加速直线或匀加速直线
【详解】(1)[1]甲做匀速直线运动。
(2)[2]乙做匀加速直线运动。
(3)[3]丙做匀减速直线运动。
(4)[4]丁做反向匀加速直线运动。
三、解答题
14.以的速度行驶的列车开始下坡,在坡路上的加速度等于,到达坡底的速度为。求:
(1)列车在坡上运动的时间;
(2)用两种方法求坡路的长度。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)列车在坡路上做匀加速直线运动,由速度时间关系公式可得列车在坡上运动的时间
(2)方法一:由速度位移公式可得坡路的长度
方法二:由位移时间公式可得坡路的长度
15.通过测试得知某型号的卡车在某路面上急刹车时加速度大小是5m/s2,它在这种路面上行驶22.5m停下,求:
(1)它刚开始刹车的行驶速度为多大?
(2)它刹车行驶的时间为多少?
【答案】(1)15m/s;(2)3s
【详解】(1)设刚开始刹车的初速度为v0, 则根据运动学公式有v02=2ax,代入数据得v0=15m/s
(2)设刹车时间为t,则有v0=at,代入数据解得t=3s
16.某质点做匀变速直线运动,第3秒内的位移是6m,第5秒内的位移是10m。求:
(1)质点加速度大小;
(2)质点初速度大小。
【答案】(1);(2)
【详解】方法一:(平均速度法)匀变速运动中间时刻的速度等于该时间段内的平均速度,
则质点的加速度和初速度为,
方法二:(基本公式法)由位移关系公式得,
速度关系得,联立解得,
方法三:(推论法)根据逐差法,解得,第2.5s的速度为,由速度公式得
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