2018高中物理第二章勻變速直線運動的研究2.2勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系練習(xí)新人教版必修120180820236

1、勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系（答題時間：20分鐘）1. 一輛汽車在高速公路上以30 m/s的速度勻速行駛，由于前方出現(xiàn)險情，司機采取緊急剎車，剎車時加速度的大小為5 m/s2，求：（1）汽車剎車后20 s內(nèi)滑行的距離；（2）從開始剎車汽車滑行50 m所經(jīng)歷的時間；（3）在汽車停止前3 s內(nèi)汽車滑行的距離。*2. 從一段平滑的斜冰坡的中部將冰塊以 8 m/s的初速度沿斜坡向上打出，冰塊與冰面間的摩擦不計，冰塊在斜坡上的運動加速度恒為2 m/s2。（設(shè)斜坡足夠長）求：（1）冰塊在5 s時的速度；（2）冰塊在10 s時的位移。3. 一個物體的初速度是2 m/s，以0.5 m/s2的加速度做勻加速

2、直線運動。求：（1）物體在第3 s末的速度；（2）物體在第4 s內(nèi)的位移；（3）物體在頭4 s內(nèi)的位移；（4）物體在第4 s內(nèi)的平均速度。*4. 要求摩托車由靜止開始在盡量短的時間內(nèi)走完一段直道，然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道，但在彎道上行駛時車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道，求摩托車在直道上行駛所用的最短時間，有關(guān)數(shù)據(jù)見表格。啟動加速度a14m/s2制動加速度a28m/s2直道最大速度v140m/s彎道最大速度v220m/s直道長度s218m某同學(xué)是這樣解的：要使摩托車所用時間最短，應(yīng)先由靜止加速到最大速度v140m/s，然后再減速到v220m/s，t1；t2；tt1t2。你認為這位同學(xué)的解

3、法是否合理？若合理，請完成計算；若不合理，請說明理由，并用你自己的方法算出正確結(jié)果。5. 甲、乙兩物體在同時同地出發(fā)，做直線運動的s-t圖象如圖所示，由圖可知，做變速運動的是_；運動過程的時間內(nèi)，路程關(guān)系是_；位移關(guān)系是_。*6. 海濱浴場的滑梯從頂端到入水處長約12m，一人由滑梯頂端開始做初速度為零的勻加速直線運動，開始運動后的第一秒通過的路程是0.75m，則人的加速度大小是 。從頂端開始到入水所需的時間為 。人入水時的速度大小是 。從頂端開始到入水的平均速度大小是 。*7. 一輛沿平直路面行駛的汽車，速度為36km/h，剎車后獲得的加速度大小是4m/s2，求汽車最后2秒的位移。1. 解：（

4、1）由于v030 m/s，a5 m/s2，由vv0at，汽車的剎車時間t0為：t0 s6 s由于t0<t，所以剎車后20 s內(nèi)滑行的距離即為汽車停止運動時滑行的距離，xv0t×30×6 m90 m；（2）設(shè)從剎車到滑行50 m所經(jīng)歷的時間為t，由位移公式xv0tat2，代入數(shù)據(jù)：5030t×5t2整理得t212t200解得t12 s，t210 s（剎車停止后不能反向運動，故舍去）故所用時間為t2 s；（3）此時可將運動過程看作反向的初速度為零的勻加速運動，由xat2×5×32 m22.5 m。2. 解：（1）畫出簡單的情景圖，如圖所示，設(shè)

5、出發(fā)點為o，上升到的最高點為a，設(shè)沿斜坡向上為正方向，由題意可知v08 m/s，a2 m/s2，t15 s，t210 s根據(jù)公式vtv0at可得第5 s時冰塊的速度為v18（2）×5m/s2 m/s（負號表示冰塊已從其最高點返回），故5 s時速度大小為 2 m/s；（2）由公式可得第10s時位移為負號表示冰塊已越過其出發(fā)點，繼續(xù)沿斜面向下方運動，10秒時已在出發(fā)點沿斜面下方20m處。3. 解：（1）由vt = v0 + at得，物體在第3 s末的速度為v3 = v0 + at1 = 2 + 0.5×3 = 3.5（m/s）；（2）由s = v0t +at2得，物體在第4 s

6、內(nèi)的位移為s1 = v3t2 + at22 = 3.5×1 + ×0.5×12 = 3.75（m）；（3）由s = v0t +at2得，物體在頭4 s內(nèi)的位移為s2 = v0t3 + at32 = 2×4 + ×0.5×42 = 12（m）；（4）由得，物體在第4 s內(nèi)的平均速度為3.75 m/s。4. 解：該位同學(xué)的解法不合理。加速到直道最大速度所用的時間為t1s10s通過的位移為s1a1t200m減速到彎道最大速度v2所用的時間為t2s2.5s通過的位移為sv1t2a2t75m總的位移為s1s2200m75m275m>218

7、m，所以這種解法是錯誤的。正確解法：設(shè)摩托車先加速到一個較大的速度vm，然后減速到v2，加速用的時間為t1，通過的位移為s1，減速用的時間為t2，通過的位移為s2。由題意得vma1t1，vmv2a2t2s1a1t，s2vmt2a2t，s1s2s代入數(shù)據(jù)解得t19s，t22s，s1162m，s256m，vm36m/s所以最短時間為tt1t211s。5. 甲 甲的路程比乙大 甲乙的位移相等。 解析：甲的函數(shù)圖象不是一條直線，表示位移隨時間不是均勻增大，是變速運動，乙的圖象是一條直線，表示位移隨時間均勻變化，是勻速直線運動。在時刻它們有相同的位移，表示時刻它們相遇，在相遇前甲是先正向運動，然后反向返回至相遇點，乙是一直沿正方向至相遇點，所以甲的路程大于乙的路程；但它們位移相同。6. 1.5m/s2 4s 6m/s 3m/s 解析：選第1秒為研究對象，向