课时分层作业(六) 匀变速直线运动的位移与时间的关系
(时间:40分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)
1.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.位移与时间的平方成正比
B.位移总是随着时间的增加而增加
C.加速度、速度、位移三者方向一致
D.加速度、速度、位移的方向并不一定都相同
D [根据x=v0t+at 2,位移与时间的平方不是正比关系,A错误;位移可能随时间的增加而增加,也可能随时间的增加而减小,如先减速后反向加速的匀变速直线运动,位移先增加后减小,B错误;加速度、速度、位移的方向可能相同,也可能不同,C错误,D正确.]
2.(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内通过的位移是3 m,则( )
A.第3 s内的平均速度大小是3 m/s
B.物体的加速度大小是1.2 m/s2
C.前3 s内的位移大小是6 m
D.第3 s末的速度大小是3.6 m/s
ABD [前2 s内的位移大小为s1=at,前3 s内的位移大小为s2=at,则第3 s内的位移大小为s3=s2-s1=at-at,可得加速度大小为a=1.2 m/s2,则前3 s内的位移大小为s2=at=5.4 m;第3 s末的速度大小是v3=1.2×3 m/s=3.6 m/s,第3 s内的平均速度大小是3 m/s,故A、B、D正确,C错误.]
3.某质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示,则该质点( )
A.加速度大小恒为1 m/s2
B.在0~2 s内的位移大小为1 m
C.2 s末的速度大小是4 m/s
D.第3 s内的平均速度大小为3 m/s
C [根据x=at2可知题图线的斜率等于a,则a= m/s2,即a=2 m/s2,故A错误;在0~2 s内该质点的位移大小为x=at2=×2×4 m=4 m,故B错误;2 s末的速度大小v=at=2×2 m/s=4 m/s,故C正确;质点在第3 s内的位移大小为Δx=at-at2=×2×(9-4) m=5 m,则平均速度大小为==5 m/s,故D错误.]
4.物体先做初速度为零的匀加速运动,加速度为a1,当速度达到v时,改为以a2做匀减速运动直至速度为零,在加速和减速过程中,物体的位移和所用时间分别为x1,t1和x2,t2.下列式子不成立的是( )
A.= B.==
C.= D.v=
C [由运动学规律得x1=a1t,x2=a2t,v=a1t1=a2t2,C错误;整理以上各式可得=,A正确;===,变形后可得v=,B、D正确.综上所述,应选择C.]
5.一座小岛与码头相距300 m,某人乘摩托艇从码头出发时开始计时往返于码头和小岛之间,其xt图象如图所示.则下列说法正确的是( )
A.摩托艇在150 s内的位移大小是600 m,路程是600 m
B.摩托艇在150 s内的位移大小是600 m,路程是0 m
C.摩托艇在75 s时的瞬时速度大小为150 m/s
D.摩托艇在48 s时的瞬时速度大小为0 m/s
D [由图可知,摩托艇在0~30 s内的位移为x1=300 m,30~60 s内的位移为x2=0 m,60~90 s内的位移为x3=0-300 m=-300 m,90~150 s内的位移为x4=0 m,则在150 s内的位移大小是x=x1+x2+x3+x4=0 m,路程s=|x1|+|x2|+|x3|+|x4|=600 m,故A、B错误;根据x t图象的斜率表示速度可知,摩托艇在75 s时的瞬时速度为v==-10 m/s,速度大小为10 m/s,故C错误;摩托艇在48 s时处于静止状态,瞬时速度大小为0 m/s,故D正确.故选D.]