高中物理知識(shí)點(diǎn);勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系解析

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

物理學(xué)史集中地體現(xiàn)了人類(lèi)探索和逐步認(rèn)識(shí)世界的現(xiàn)象,結(jié)構(gòu),特性,規(guī)律和本質(zhì)的歷程.隨著科學(xué)的發(fā)展,我們更要重視物理學(xué)。因此小編準(zhǔn)備了這篇高中物理知識(shí)點(diǎn);勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系解析,歡迎閱讀。

常見(jiàn)考點(diǎn)考法

一、選擇題(8×6′=48′)

1.下列關(guān)于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法,正確的是(  )

A.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)快慢相同的運(yùn)動(dòng)

B.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是速度變化量相同的運(yùn)動(dòng)

C.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象是一條傾斜的直線(xiàn)

D.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象是一條傾斜的直線(xiàn)

解析:運(yùn)動(dòng)快慢相同是指速度不變,因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是在相等的時(shí)間內(nèi)速度變化量相同的運(yùn)動(dòng),若時(shí)間不相同,則速度的變化量不同.因此B選項(xiàng)錯(cuò)誤.v-t圖象中,勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象是一條傾斜的直線(xiàn),在其他圖象中不是直線(xiàn),因此C選項(xiàng)錯(cuò)誤.正確的選項(xiàng)應(yīng)該是D.

答案:D

2.如圖1中能夠正確表示質(zhì)點(diǎn)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象是(  )

圖1

解析:在v-t圖象中,勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象是一條平行于時(shí)間軸的直線(xiàn),因此A正確.B、C表示物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),D表示物體做非勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).

答案:A

3.如圖2中能夠正確表示物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象是(  )

圖2

解析:在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,若物體的速度隨時(shí)間均勻增加,這種運(yùn)動(dòng)為勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).速度是矢量,有大小,有方向.速度的正、負(fù)只表示方向而不表示大小.因此A、D正確.

答案:AD

4.從地面上豎直向上拋出一個(gè)物體,物體勻減速上升到最高點(diǎn)后,再以與上升階段一樣的加速度勻加速落回地面.圖3中可大致表示這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度圖象是(  )

圖3

解析:豎直向上拋出物體后,物體先做減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)后,物體開(kāi)始反向做加速運(yùn)動(dòng).

答案:A

5.如圖4是某質(zhì)點(diǎn)的υ-t圖象,則(  )

A.前2 s物體做勻加速運(yùn)動(dòng),后3 s物體做勻減速運(yùn)動(dòng)

B.2~5 s內(nèi)物體靜止

C.前2 s和后3 s內(nèi)速度的增量均為5 m/s

D.前2 s的加速度是2.5 m/s2,后3 s的加速度是-53 m/s2

解析:前2 s物體做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度a=5-02 m/s2=2.5 m/s2.2~5 s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng),加速度a=0,后3 s物體做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度a=0-53 m/s2=-53 m/s2.所謂速度的增量即為速度的變化量Δv=vt-v0,前2 s和后3 s速度的增量分別為5 m/s和-5 m/s.

答案:AD

6.汽車(chē)剎車(chē)時(shí),可獲得大小為2.5 m/s2的加速度,為使汽車(chē)在4 s內(nèi)停下來(lái),其原來(lái)行駛的速度不能超過(guò)(  )

A.10 m/s         B.20 m/s

C.7.5 m/s D.5 m/s

解析:設(shè)其最大速度為v,且其方向?yàn)檎较,則加速度為負(fù)方向.由v1=v0+at得:0=v-2.5 m/s2×4 s得:v=10 m/s.

答案:A

7.甲、乙、丙三個(gè)物體做勻變速運(yùn)動(dòng),通過(guò)A點(diǎn)時(shí),物體甲的速度是6 m/s,加速度是1 m/s2;物體乙的速度是2 m/s,加速度是6 m/s2;物體丙的速度是-4 m/s,加速度是2 m/s2.則下列說(shuō)法中正確的是(  )

A.通過(guò)A點(diǎn)時(shí),物體甲最快,乙最慢

B.通過(guò)A點(diǎn)前1 s時(shí),物體丙最快,乙最慢

C.通過(guò)A點(diǎn)后1 s時(shí),物體乙最快,丙最慢

D.以上說(shuō)法都不正確

解析:物體丙的速度-4 m/s的含義是速度大小為4 m/s,負(fù)號(hào)表示其速度方向與所選定的正方向相反,不表示大小.過(guò)A點(diǎn)時(shí),v甲>v丙>v乙,故A說(shuō)法是正確的.由v1=v0+at知過(guò)A點(diǎn)前1秒時(shí),v甲=5 m/s,v乙=-4 m/s,v丙=-6 m/s,則有v丙>v甲>v乙,故B的說(shuō)法正確.過(guò)A點(diǎn)1秒后,v甲=7 m/s,v乙=8 m/s,v丙=-2 m/s,則有v乙>v甲>v丙,故C的說(shuō)法正確.

答案:ABC

8.一輛汽車(chē)從靜止開(kāi)始勻加速行駛,到8 s末立即剎車(chē),又經(jīng)過(guò)4 s停下來(lái),汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程是勻變速運(yùn)動(dòng),那么前后兩段加速度的大小之比是(  )

A.1∶4 B.1∶2

C.2∶1 D.4∶1

解析:勻加速運(yùn)動(dòng)的速度改變大小與勻減速運(yùn)動(dòng)的相等,這樣它們的加速度之比等于是時(shí)間比的倒數(shù).

答案:B

二、非選擇題(10′+10′+10′+10′+12′=52′)

9.一輛汽車(chē)以15 m/s的速度行駛,進(jìn)站前關(guān)閉了油門(mén)滑行,若滑行的加速度大小為0.6 m/s2,經(jīng)過(guò)10 s,汽車(chē)的瞬時(shí)速度是多少?汽車(chē)總共能滑行多長(zhǎng)時(shí)間?

解析:由題意,汽車(chē)進(jìn)站做勻減速運(yùn)動(dòng),最后停下來(lái),由速度公式vt=v0+at得,10 s時(shí)的速度v=15 m/s+(-0.6)×10 m/s=9 m/s,汽車(chē)共滑行的時(shí)間為t=v-v0a=0-15-0.6s=25 s.

答案:9 m/s 25 s

10.卡車(chē)原來(lái)以10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,因?yàn)榈揽诔霈F(xiàn)紅燈,司機(jī)從較遠(yuǎn)的地方即開(kāi)始剎車(chē),使卡車(chē)勻減速前進(jìn),當(dāng)車(chē)減速到2 m/s時(shí),交通燈轉(zhuǎn)為綠燈,司機(jī)當(dāng)即放開(kāi)剎車(chē)并開(kāi)始加速,他只用了減速過(guò)程的一半時(shí)間卡車(chē)就加速到原來(lái)的速度,從剎車(chē)開(kāi)始到恢復(fù)原速過(guò)程用了12 s,求:

(1)減速與加速過(guò)程中的加速度大小?

(2)開(kāi)始剎車(chē)后2 s末及10 s末的瞬時(shí)速度?

解析:(1)減速時(shí)間為t1=2/3×12 s=8 s,加速時(shí)間t2=4 s

所以減速時(shí)的加速度a1=2-108m/s2=-1 m/s2

負(fù)號(hào)表示加速度的方向與速度方向相反

加速時(shí)的加速度a2=10-24m/s2=2 m/s2

(2)剎車(chē)后2 s時(shí)的速度

v1=v0+a1t1=10+(-1)×2=8 (m/s)

10 s末的速度可看作是從開(kāi)始加速2 s末的速度,

所以10 s末的速度v=2+2×2=6 (m/s).

答案:(1)-1 m/s2 2 m/s2 (2)8 m/s 6 m/s

11.如圖5是一個(gè)物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v—t圖象,它的速度怎樣變化?在相等的時(shí)間內(nèi),速度的變化量總是相等嗎?物體的加速度怎樣?

圖5

解析:從v—t圖象的物理意義可知,物體的速度在增大.取兩段相等的時(shí)間,可發(fā)現(xiàn)速度的變化量不相等.這就說(shuō)明物體的加速度不是一個(gè)定值,所以物體不是做勻加速運(yùn)動(dòng),由于相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量在增大,可見(jiàn)物體的加速度在增大.

12.一質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始以1 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)5 s后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),最后2 s的時(shí)間質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止,則質(zhì)點(diǎn)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是多大?減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是多大?

圖6

解析:質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程包括加速→勻速→減速三個(gè)階段,如圖6所示,圖中AB為加速,BC為勻速,CD為減速,勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度既為AB段的末速度,也為CD段的初速度.

由公式v=v0+at得,在AB段

vB=v0+at=(0+1×5) m/s=5 m/s,

vC=vB=5 m/s,

在CD段,加速度為a=vD-vCΔt=0-52 m/s2=-2.5 m/s2(負(fù)號(hào)表示a方向與v0方向相反).

答案:5 m/s;-2.5 m/s2.

12.質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)4 s后速度達(dá)到20 m/s,然后勻速運(yùn)動(dòng)了10 s,接著經(jīng)4 s勻減速運(yùn)動(dòng)后靜止.求:

(1)質(zhì)點(diǎn)在加速運(yùn)動(dòng)階段的加速度為多大?

(2)質(zhì)點(diǎn)在16 s末的速度為多大?

解析:法1:公式法

(1)設(shè)加速階段的加速度為a1,則

v1=a1t1

a1=v1/t1=204 m/s2=5 m/s2.(2)設(shè)減速運(yùn)動(dòng)階段的加速度為a2,由v2=v1+a2t2

其中v2=0,v1=20 m/s

所以a2=v2-v1t2=0-204 m/s2=-5 m/s2

當(dāng)t=16 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)已減速運(yùn)動(dòng)了t3=2 s,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為v3=v1+a2t3=20 m/s-5×2 m/s=10 高考 m/s.

法2:圖象法

作v-t圖象,如圖6所示

由圖象可得a1=5 m/s2

t=16 s時(shí)v=10 m/s.

圖6

答案:(1)5 m/s2 (2)10 m/s

13.升降機(jī)從靜止開(kāi)始上升,先做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)4 s速度達(dá)到4 m/s,然后勻速上升2 s,最后3 s做勻減速運(yùn)動(dòng),恰好停止下來(lái),試作出v—t圖象.

答案:幾個(gè)特殊時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度值為

t/s 0 4 6 9

v/(m•s-1) 0 4 4 0

利用描點(diǎn)法作出v—t圖象,如答圖7所示.

圖7

以上就是高中物理知識(shí)點(diǎn);勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系解析的全部?jī)?nèi)容,希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭?


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