人教版高一物理（必修一）《2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系》提優(yōu)訓(xùn)練解析卷

20242025學(xué)年人教版高一物理（必修一）《2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系》提優(yōu)訓(xùn)練（時(shí)間：75分鐘滿分：100分）一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。1．一物體由靜止開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的位移為x，則它從出發(fā)開(kāi)始經(jīng)過(guò)4x的位移所用的時(shí)間為()A.eq\f(t,4)B.eq\f(t,2)C．2tD．4t【答案】C【解析】由x＝eq\f(1,2)at2和4x＝eq\f(1,2)at′2得：t′＝2t，故C對(duì)．2.某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系為x＝0.5t＋t2(m)，則當(dāng)物體速度為3m/s時(shí)，物體已運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為()A．1.25sB．2.5sC．3sD．6s【答案】A【解析】由x＝0.5t＋t2知，v0＝0.5m/s,a＝2m/s2，再由速度公式vt＝v0＋at知，t＝1.25s，選項(xiàng)A正確．3．汽車在平直的公路上行駛，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情緊急剎車，汽車立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停車，已知汽車剎車時(shí)第一秒內(nèi)的位移為10m，在最后1秒內(nèi)的位移為2m，則下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度為14m/sB．汽車加速度大小為2m/s2C．汽車從剎車開(kāi)始，前4秒內(nèi)的總位移為16mD．汽車在第1秒末的速度一定為8m/s【答案】D【解析】AB．由于最后1s內(nèi)的位移為2m，根據(jù)可得，汽車加速度大小為第1s內(nèi)的位移為10m，根據(jù)代入數(shù)據(jù)，解得初速度為v0=12m/s故AB錯(cuò)誤；C．汽車速度減為零的時(shí)間為可知，第3s末汽車停下，則根據(jù)得前4秒內(nèi)的總位移為18m，故C錯(cuò)誤；D．汽車在第1s末的速度為故D正確。故選D。4．某質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第2秒內(nèi)的位移是6m，第6秒內(nèi)的位移是10m，則下列說(shuō)法中不正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)的初速度是4.5m/sB．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度是1m/s2C．質(zhì)點(diǎn)前4秒內(nèi)平均速度為6m/sD．質(zhì)點(diǎn)在4.5秒末的瞬時(shí)速度是9m/s【答案】C【解析】AB．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本推論得代入數(shù)據(jù)得根據(jù)位移時(shí)間公得第2秒內(nèi)的位移代入數(shù)據(jù)得解得故AB正確；CD．質(zhì)點(diǎn)在4.5秒末的瞬時(shí)速度則質(zhì)點(diǎn)前4秒內(nèi)平均速度為故C錯(cuò)誤，D正確。由于本題選擇錯(cuò)誤的，故選C。5.物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為10m/s，加速度大小為1m/s2，則物體在停止運(yùn)動(dòng)前1s內(nèi)的平均速度為()A．5.5m/sB．5m/sC．1m/sD．0.5m/s【答案】D【解析】物體減速時(shí)間t0＝eq\f(0－10m/s,－1m/s2)＝10s該勻減速直線運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)為：初速度為零、加速度為a′＝1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則原運(yùn)動(dòng)物體停止運(yùn)動(dòng)前1s內(nèi)的位移與逆運(yùn)動(dòng)第1s內(nèi)的位移相等．由x＝eq\f(1,2)a′t2＝eq\f(1,2)×1×12m＝0.5m，故物體停止運(yùn)動(dòng)前1s內(nèi)的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝0.5m/s，選項(xiàng)D正確．6.A、B、C三點(diǎn)在同一條直線上，一物體從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度是v，到C點(diǎn)的速度是3v，則xAB∶xBC等于()A．1∶8B．1∶6C．1∶5D．1∶3【答案】A【解析】由公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，得v2＝2axAB，(3v)2＝2a(xAB＋xBC)，聯(lián)立兩式可得xAB∶xBC＝1∶8.7．汽車在水平地面上因故剎車，可以看做是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系是x＝（16t－2t2）m，則它5s內(nèi)的位移為（）A．40m B．32m C．50m D．45m【答案】B【解析】由位移與時(shí)間的關(guān)系x＝（16t－2t2）m可知?jiǎng)x車的初速度v0=16m/s，加速度a=4m/s2，則剎車停止時(shí)的時(shí)間則5s內(nèi)的位移等于4s的位移，即故選B。8．一輛汽車在平直公路上做剎車實(shí)驗(yàn)，時(shí)刻起開(kāi)始剎車，剎車過(guò)程的位移大小與速度大小的關(guān)系為，下列分析正確的是（）A．剎車過(guò)程汽車的加速度大小為8m/s2 B．剎車過(guò)程持續(xù)的時(shí)間為5sC．時(shí)刻汽車的速度大小為5m/s D．剎車后3s的位移大小為24m【答案】A【解析】AC．類比勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與速度關(guān)系式可得，即剎車過(guò)程汽車的初速度大小為20m/s，加速度大小為8m/s2，A正確，C錯(cuò)誤；B．剎車過(guò)程持續(xù)的時(shí)間為B錯(cuò)誤；D．剎車后2.5s車已停止，故3s內(nèi)的位移大小為D錯(cuò)誤。故選A。9．(多選)某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系是x＝4t＋4t2，x與t的單位分別為m和s，設(shè)質(zhì)點(diǎn)的初速度為v0，加速度為a，下列說(shuō)法正確的是()A．v0＝4m/s，a＝4m/s2 B．v0＝4m/s，a＝8m/s2C．2s內(nèi)的位移為24m D．2s末的速度為24m/s【答案】BC【解析】將位移隨時(shí)間變化的關(guān)系與位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2相對(duì)照即可判定v0＝4m/s，a＝8m/s2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；把t＝2s代入公式可得x＝24m，選項(xiàng)C正確；由于v＝v0＋at，代入數(shù)據(jù)可得2s末的速度v＝20m/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．（多選）物體先做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)，改為以大小為a2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，直至速度為零．在加速和減速過(guò)程中物體的位移和所用時(shí)間分別為x1、t1和x2、t2，下列各式成立的是()A.eq\f(x1,x2)＝eq\f(t1,t2)B.eq\f(a1,a2)＝eq\f(t1,t2)C.eq\f(x1,x2)＝eq\f(a2,a1)D.eq\f(x1,x2)＝eq\f(a1,a2)【答案】AC【解析】在加速運(yùn)動(dòng)階段v2＝2a1x1，v＝a1t1；在減速運(yùn)動(dòng)階段0－v2＝2(－a2)x2,0－v＝－a2t2.由以上幾式可得eq\f(x1,x2)＝eq\f(a2,a1)，eq\f(a1,a2)＝eq\f(t2,t1)，進(jìn)一步可得eq\f(x1,x2)＝eq\f(t1,t2)，選項(xiàng)A、C正確．11．(多選)下列所給的圖象中能反映做直線運(yùn)動(dòng)的物體回到初始位置的是()【答案】ACD【解析】由圖A可知，物體開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的縱坐標(biāo)為0，說(shuō)明物體又回到了初始位置，A正確；由圖B可知，物體一直沿正方向運(yùn)動(dòng)，位移增大，故無(wú)法回到初始位置，B錯(cuò)誤；由圖C知，物體第1s內(nèi)的位移沿正方向，大小為2m，第2s內(nèi)的位移沿負(fù)方向，大小為2m，故2s末物體回到初始位置，C正確；由圖D知，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，2s末時(shí)物體的總位移為零，故物體回到初始位置，D正確。第11題圖第12題圖12．如圖所示，t=0時(shí)刻，b物體在a物體前方500m處，a、b的圖像如圖所示，下列選項(xiàng)正確的是（）A．a(chǎn)加速時(shí)的加速度為2m/s2B．60s內(nèi)兩物體相距最遠(yuǎn)距離為500mC．a(chǎn)、b相遇一次D．第二次相遇在60s【答案】BD【解析】A．a(chǎn)加速時(shí)的加速度為A錯(cuò)誤；BC．020s內(nèi)，a比b多運(yùn)動(dòng)的位移為所以在t=20s時(shí)，a、b相遇一次。t=20s后由于a的速度比b的大，距離逐漸增大，當(dāng)t=40s時(shí)速度相等，距離為則60s內(nèi)兩物體相距最遠(yuǎn)距離是初始時(shí)的500m；t=40s之后，由于b的速度比a的大，距離逐漸縮小；2060s內(nèi)a通過(guò)的位移b的加速度2060s內(nèi)b通過(guò)的位移所以第二次相遇在60s，在60s相遇，共相遇兩次，C錯(cuò)誤BD正確。故選BD。二、填空題(本題共2小題，共16分．按題目要求作答)13.（10分）如圖是甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移—時(shí)間圖象，由圖象可知：（1）．乙開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩物體相距__________(選填“大于”“等于”或“小于”）20m；（2）在0～10s這段時(shí)間內(nèi)，兩物體間的距離_______(選填“逐漸增大”“保持不變”或“逐漸減小”）；（3）．在10～25s這段時(shí)間內(nèi)，兩物體間的距離_______(選填“逐漸增大”“保持不變”或“逐漸減小”）；（4）．兩物體在___________時(shí)相距最遠(yuǎn)，在__________時(shí)相遇.【答案】（1）大于（2）逐漸增大（3）逐漸減?。?）10s25s【解析】由圖象可知，開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，甲、乙相距20m，乙在10s時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩物體間的距離已超過(guò)20m。在0～10s這段時(shí)間內(nèi)，兩物體縱坐標(biāo)的差值逐漸增大，說(shuō)明兩物體間的距離逐漸增大；在10～25s這段時(shí)間內(nèi)，兩物體縱坐標(biāo)的差值越來(lái)越小，說(shuō)明兩物體間的距離逐漸減小；由以上分析知兩物體在10s時(shí)相距最遠(yuǎn)，在25s時(shí)，兩圖線相交，兩物體縱坐標(biāo)相等，說(shuō)明它們到達(dá)同一位置，即相遇。14．（6分）在平直的公路上，一輛小汽車前方處有一輛大客車正以的速度勻速前進(jìn)，這時(shí)小汽車從靜止出發(fā)以的加速度追趕。（1）小汽車追上大客車所用的時(shí)間為_(kāi)____________；（2）追上時(shí)小汽車的速度大小為_(kāi)____________；（3）追上前小汽車與大客車之間的最大距離為_(kāi)____________?！敬鸢浮浚?）12s；（2）；（3）【解析】（1）設(shè)小汽車剛經(jīng)時(shí)間t追上大客車，剛追上時(shí)的速度為v2，追上時(shí)小汽車的位移為x1，大客車的位移為x2對(duì)大客車對(duì)小汽車由位移關(guān)系得解得（2）追上時(shí)小汽車的速度為（3）當(dāng)小汽車的速度與大客車速度相同時(shí)，它與大客車之間的最大距離最大，則所需時(shí)間為此時(shí)客車的位移小汽車的位移兩車之間的最大距離三、計(jì)算題(本題共3小題，共36分．按題目要求作答)15.（10分）一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度大小為v0＝5m/s，加速度大小為a＝0.5m/s2，求：(1)物體在3s內(nèi)的位移大??；(2)物體在第3s內(nèi)的位移大小。解：(1)3s內(nèi)物體的位移：x3＝v0t3＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,3)＝5×3m＋eq\f(1,2)×0.5×32m＝17.25m。(2)同理2s內(nèi)物體的位移：x2＝v0t2＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)＝5×2m＋eq\f(1,2)×0.5×22m＝11m因此，第3s內(nèi)的位移x＝x3－x2＝17.25m－11m＝6.25m。16.（12分）一輛汽車正在平直的公路上以72km/h的速度行駛，司機(jī)看見(jiàn)紅色信號(hào)燈便立即踩下制動(dòng)器，此后，汽車開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)汽車減速過(guò)程的加速度大小為5m/s2，求：(1)開(kāi)始制動(dòng)后，前2s內(nèi)汽車行駛的距離；(2)開(kāi)始制動(dòng)后，前5s內(nèi)汽車行駛的距離．解：汽車的初速度v0＝72km/h＝20m/s，末速度v＝0，加速度a＝－5m/s2；汽車運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(0－20m/s,－5m/s2)＝4s.（1）因?yàn)閠1＝2s<t，所以汽車2s末沒(méi)有停止運(yùn)動(dòng)故x1＝v0t1＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＝(20×2－eq\f(1,2)×5×22)m＝30m.(2)因?yàn)閠2＝5s>t，所以汽車5s時(shí)早已停止運(yùn)動(dòng)故x2＝v0t＋eq\f(1,2)at2＝(20×4－eq\f(1,2)×5×42)m＝40m.17．（14分）中國(guó)高鐵的發(fā)展速度令世人矚目。為了提高行車效率，縮短行車時(shí)間，設(shè)計(jì)師提出一種列車過(guò)站不停車的設(shè)想。如圖所示，高鐵勻速行駛的速度，進(jìn)站時(shí)尾部子車1在點(diǎn)自動(dòng)脫離，將乘客送到下車站臺(tái)下車。載著新乘客的子車2提前等候在上車站臺(tái)點(diǎn)處。為了更好地完成對(duì)接，母車在子車1脫離時(shí)向子車2