2019-2020新教材高中物理 课时素养评价五 匀变速直线运动的速度与时间的关系（含解析）新人教版

课时素养评价五匀变速直线运动的速度与时间的关系(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.关于做匀变速直线运动的物体,下列说法不正确的是()A.匀变速直线运动是加速度不变的运动B.加速度方向可能与速度方向相同C.加速度方向与速度变化的方向相同D.任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同的运动就是匀变速直线运动【解析】选D。匀变速直线运动是加速度不变的运动,故A正确;当物体做匀加速直线运动时,加速度方向与速度方向相同,故B正确;根据a=可知加速度方向与速度变化的方向一致,故C正确;任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同的运动不一定是匀变速直线运动,故D错误。2.如图所示是甲、乙两物体做直线运动的v-t图像。下列表述正确的是()A.甲和乙的速度方向相反B.乙做匀加速直线运动C.甲和乙的加速度方向相同D.甲的加速度比乙的小【解析】选B。甲、乙均一直沿正向运动,速度方向相同,故A错误;由图看出,乙的速度均匀增大,加速度不变,说明乙做匀加速直线运动,故B正确;图像的斜率表示加速度,则知甲的加速度为负值,乙的加速度为正值,两物体的加速度方向相反,故C错误;甲图线的斜率绝对值大于乙的斜率绝对值,则甲的加速度大于乙的加速度,故D错误。所以B正确,A、C、D错误。【补偿训练】如图所示的是A、B、C三个质点运动的速度—时间图像,从图像中可知下列说法不正确的是()A.A做匀加速直线运动,B做匀速直线运动,C做匀减速直线运动B.A的加速度最大,B的加速度为零C.A的初速度为零,C的初速度最大D.P点表示该时刻三质点相遇【解析】选D。速度-时间图像中的斜率表示物体的加速度,由题图知A、C做匀变速运动,B做匀速运动。物体的初速度可由0时刻读出。P点表示三个物体的速度相同,故只有D错。3.电动自行车不排放污染空气的有害气体,是当今重要的交通工具。某辆电动自行车在一次测试中,由静止开始,经过3s自行车速度达到6m/s。若将该过程视为匀加速直线运动,则这段时间内电动自行车加速度的大小为()A.6m/s2B.5m/s2C.4m/s2D.2m/s2【解析】选D。电动自行车做初速度为零的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的速度时间公式v=at得:电动自行车的加速度:a==m/s2=2m/s2。故选D。4.一辆匀加速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用5s时间,汽车的加速度为2m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度为()A.2m/sB.10m/sC.2.5m/sD.5m/s【解析】选D。根据v=v0+at,得v0=v-at=15m/s-2×5m/s=5m/s,D正确。【补偿训练】物体做匀加速直线运动,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.物体的初速度是3m/sB.物体的加速度是2m/s2C.任何1s内的速度变化都是2m/sD.第1s内的平均速度是5m/s【解析】选B、C、D。根据匀加速运动的速度公式v=v0+at有,v1=v0+at1,v2=v0+at2,代入数据解得:v0=4m/s,a=2m/s2,故A错误、B正确;任何1s内的速度变化为Δv=aΔt=2×1m/s=2m/s,故C正确;根据平均速度的计算公式==5m/s,故D正确。5.如图所示为一物体做直线运动的v-t图像,用v1、a1表示物体在0～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,a1a2B.v1与v2方向相同,a1与a2方向相反,a1a2C.v1与v2方向相反,a1与a2方向相同,a1a2D.v1与v2方向相反,a1与a2方向相反,a1a2【解析】选B。0～t1时间内速度方向沿正方向,加速度(图像斜率)为正,t1～t2时间内速度方向沿正方向,加速度为负,即沿负方向,从图像的斜率大小可判断a1a2,故B正确。6.一辆农用“小四轮”漏油,假如每隔1s漏下一滴,车在平直公路上行驶,一位同学根据漏在路面上的油滴分布,分析“小四轮”的运动情况(已知车的运动方向)。下列说法中不正确的是()A.当沿运动方向油滴始终均匀分布时,车可能做匀速直线运动B.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车一定在做匀加速直线运动C.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车的加速度可能在减小D.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车的加速度可能在增大【解析】选B。如果相邻油滴之间的距离差Δx=0,则车可能做匀速直线运动,故A正确;如果相邻油滴之间的距离差Δx0,则车的速度逐渐增大,但不一定是匀加速直线运动,故B错误;如果相邻油滴之间的距离差Δx0,并且Δx逐渐减小,则车的加速度可能逐渐减小,故C正确;如果相邻油滴之间的距离差Δx0,并且Δx逐渐增大,则车的加速度可能在逐渐增大,故D正确。二、计算题(本题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(14分)磁悬浮列车由静止开始加速出站,加速度为0.6m/s2,2min后列车速度为多大?列车匀速运动时速度为432km/h,如果以0.8m/s2的加速度减速进站,求减速160s时速度为多大?【解析】取列车开始运动方向为正方向。列车初速度v10=0,则列车2min后的速度v=v10+a1t1=(0+0.6×2×60)m/s=72m/s当列车减速进站时a2=-0.8m/s2初速度v20=432km/h=120m/s从减速开始到速度为0的时间t0==s=150s所以160s时列车已经停止运动,速度为0。答案:72m/s08.(16分)汽车一般有五个前进挡位,对应不同的速度范围,设在每一挡汽车均做匀变速直线运动,换挡时间不计。某次行车时,一挡起步,起步后马上挂入二挡,加速度为2m/s2;3s后挂入三挡,再经过4s速度达到13m/s;随即挂入四挡,加速度为1.5m/s2;速度达到16m/s时挂上五挡,加速度为1m/s2。求:(1)汽车在三挡时的加速度大小。(2)汽车在四挡时行驶的时间。(3)汽车挂上五挡后再过5s的速度大小。【解析】(1)汽车的运动过程草图如图所示。在二挡时(A→B),a1=2m/s2,t1=3s,这一过程的末速度v1=a1t1=2×3m/s=6m/s在三挡时(B→C),v2=13m/s,t2=4s加速度a2==m/s2=1.75m/s2即汽车在三挡时的加速度大小为1.75m/s2。(2)在四挡时(C→D),a3=1.5m/s2,v3=16m/s运动时间t3==s=2s即汽车在四挡时行驶的时间为2s。(3)在五挡时(D→E),a4=1m/s2,t4=5s速度v4=v3+a4t4=(16+1×5)m/s=21m/s故汽车挂上五挡后再过5s的速度大小为21m/s。答案:(1)1.75m/s2(2)2s(3)21m/s(15分钟40分)9.(6分)一个初速度v0不为零的物体,开始一段时间做匀加速直线运动,从t时刻起做匀减速直线运动,刚好减速经过20s,物体停了下来。已知t时刻以后加速度的大小为0.5m/s2,则此过程中,物体的最大速度是()A.m/sB.m/sC.10m/sD.不能确定【解析】选C。可以利用逆向思维,匀减速运动利用逆向思维考虑则是初速度为零的匀加速运动,物体在20s末速度达到了最大,利用v=v0+at,可解得:v=10m/s,故C正确。10.(6分)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度图像如图所示,下列说法正确的是()A.在0～t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反B.在0～t1时间内,甲、乙加速度方向相同C.在0～t2时间内,甲、乙运动方向相同D.在0～t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同【解析】选B。速度图像的斜率等于加速度,在0～t1时间内,甲图线的斜率小于乙图线的斜率,而且均为正值,则甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同,故A、D错误,B正确;在0～t1时间内,甲的速度为正值,说明甲物体沿正方向运动,乙物体的速度为负值,说明乙沿负方向,两者运动方向相反,t1～t2时间内两者速度均沿正方向,方向相同,故C错误。11.(6分)某质点以20m/s的初速度竖直向上运动,其加速度保持不变,经2s到达最高点,上升高度为20m,又经过2s回到出发点时,速度大小仍为20m/s,关于这一运动过程,下列说法中正确的是()A.质点运动的加速度大小为10m/s2,方向竖直向下B.质点在这段时间内的平均速度大小为10m/sC.质点在最高点时加速度为零D.质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等【解析】选A。由a===-10m/s2,加速度大小为10m/s2,且竖直向下,故A正确;质点在这段时间内回到了出发点,故位移为零,平均速度等于总位移与相应位移所用时间的比值,所以平均速度为零,故B错误;质点在最高点时,加速度仍为10m/s2,不为0,故C错误;质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度方向不同,所以速度不相等,故D错误。所以A正确,B、C、D错误。12.(22分)灵活起降的飞机是航母主要攻击力之一。据港媒介绍,第二艘国产航空母舰将使用世界最先进的飞机弹射系统。飞机弹射系统可以缩减战机起跑的位移。假设弹射系统对航母舰载机作用了0.2s时间后,可以使飞机达到一定的初速度v0,然后飞机在甲板上起跑,加速度为2m/s2,经过10s达到起飞速度v1=50m/s的要求。(1)飞机离开弹射系统瞬间的速度是多少?(2)弹射系统对飞机提供的加速度是多少?【解析】(1)离开弹射系统瞬间的速度是v0,由v=v0+at,解得:v0=30m/s(2)弹射系统对飞机提供的加速度:a==m/s2=150m/s2答案:(1)30m/s(2)150m/s2