版新教材物理人教版必修作业匀变速直线运动的位移与时间的关系word版含解析

1．一辆汽车以大小为2m/s2的加速度做匀减速直线运动，经过2s(汽车未停下)，汽车行驶了36m。汽车开始减速时的速度是()A．9m/s B．18m/sC．20m/s D．12m/s答案C解析由x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，将x＝36m，a＝－2m/s2，t＝2s代入解得v0＝20m/s，C正确。2．飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程。飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行。已知飞机在跑道上加速前进的距离为1600m，所用时间为40s，则飞机的加速度a和离地速度v分别为()A．2m/s280m/s B．2m/s240m/sC．1m/s240m/s D．1m/s280m/s答案A解析根据x＝eq\f(1,2)at2，得a＝eq\f(2x,t2)＝eq\f(2×1600,402)m/s2＝2m/s2，飞机离地速度为v＝at＝2×40m/s＝80m/s，故A正确。3．小球以某一较大初速度冲上一足够长光滑斜面，加速度大小为6m/s2，则小球在沿斜面上滑过程中最后一秒的位移是()A．m B．mC．m D．m答案C解析将小球的运动看作反向初速度为零的匀加速直线运动，上滑过程中最后一秒即为匀加速直线运动的第一秒，根据位移时间关系有x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×6×12m＝3m，C正确。4．物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，到达斜面底端时速度为4m/s，则物体经过斜面中点时的速度为()A．2m/s B．2eq\r(2)m/s\r(2)m/s \f(\r(2),2)m/s答案B解析已知v0＝0，v＝4m/s，根据veq\f(x,2)＝eq\r(\f(v\o\al(2,0)＋v2,2))，解得物体经过斜面中点时的速度为2eq\r(2)m/s，故B正确。5.如图所示，某高速列车在某段距离中做匀加速直线运动，速度由5m/s增加到10m/s时位移为x。则当速度由10m/s增加到15m/s时，它的位移是()A．eq\f(5,2)x B．eq\f(5,3)xC．2x D．3x答案B解析由v2－veq\o\al(2,0)＝2ax得102－52＝2ax,152－102＝2ax′，两式联立可得x′＝eq\f(5,3)x，故B正确。6.一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其速度—时间图像如图所示，那么0～t和t～3t两段时间内()A．加速度大小之比为3∶1B．位移大小之比为1∶3C．平均速度大小之比为2∶1D．平均速度大小之比为1∶1答案D解析两段的加速度大小分别为a1＝eq\f(v,t)，a2＝eq\f(v,2t)，eq\f(a1,a2)＝eq\f(2,1)，A错误；两段的位移分别为x1＝eq\f(1,2)vt，x2＝vt，eq\f(x1,x2)＝eq\f(1,2)，B错误；两段的平均速度eq\x\to(v)1＝eq\x\to(v)2＝eq\f(v,2)，C错误，D正确。7．一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观测，第一节车厢通过他历时2s，整列车通过他历时6s，则这列火车的车厢有()A．3节 B．6节C．9节 D．12节答案C解析设一节车厢长为L，则L＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)，nL＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)。将t1＝2s，t2＝6s代入上面两式，解得n＝9，C正确。8．汽车以v0＝10m/s的速度在水平路面上匀速运动，刹车后经过2s速度变为6m/s，若将刹车过程视为匀减速直线运动，求：(1)从开始刹车起，汽车在6s内发生的位移大小；(2)汽车静止前2s内通过的位移大小。答案(1)25m(2)4m解析(1)汽车刹车时的加速度a＝eq\f(v－v0,t)＝eq\f(6－10,2)m/s2＝－2m/s2，则汽车速度减为零所需的时间t0＝eq\f(0－v0,a)＝eq\f(0－10,－2)s＝5s＜6s。则6s内的位移等于5s内的位移x＝v0t0＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,0)＝10×5m－eq\f(1,2)×2×52m＝25m。(2)采用逆向思维，将汽车的运动反向看作初速度为零的匀加速直线运动，则汽车在静止前2s内的位移x′＝eq\f(1,2)a′t′2＝eq\f(1,2)×2×22m＝4m。9．在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车。某段平直高速公路的最高车速限制为108km/h，设某人驾车正以最高时速沿该高速公路匀速行驶，该车刹车时产生的加速度大小为5m/s2，该人的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为s。求行驶时的安全车距至少为多少？答案105m解析汽车原来的速度v0＝108km/h＝30m/s，运动过程如图所示在反应时间t1＝s内，汽车做匀速直线运动的位移为x1＝v0t1＝30×m＝15m，开始刹车后，汽车做匀减速直线运动，滑行时间为t2＝eq\f(0－30,－5)s＝6s，汽车刹车后滑行的位移为x2＝v0t2＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)＝30×6m＋eq\f(1,2)×(－5)×62m＝90m，所以行驶时的安全车距至少应为x＝x1＋x2＝15m＋90m＝105m。10．某航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知某型战斗机在跑道上加速时，产生的最大加速度为5m/s2，起飞的最小速度是50m/s，弹射系统能够使战斗机具有的最大速度为30m/s，则：(1)战斗机起飞时在跑道上至少加速多长时间才能起飞？(2)航空母舰的跑道至少应该多长？答案(1)4s(2)160m解析(1)战斗机在跑道上运动的过程中，当有最大弹射速度、最大加速度时，起飞所需的时间最短，故有t＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(50－30,5