位移的例题及答案(速度和位移习题练习)
1.物体运动的速度-时间图象如图,由图可知( )
A. 0~2 s物体做匀速直线运动 B. 2~6 s物体静止
C. 2~6 s内物体的位移为8 m D. 0~2 s内物体的加速度为1 m/s2
2.某军事试验场正在平地上试射地对空导弹,若某次竖直向上发射导弹时发生故障,造成导弹的v-t图象如下图所示,则下述说法中正确的是( )
A. 0~1 s内导弹匀速上升 B. 1~2 s内导弹静止不动
C. 3 s末导弹回到出发点 D. 5 s末导弹恰好回到出发点
3.如图所示,一辆正以8 m/s的速度沿直线行驶的汽车,突然以1 m/s2的加速度加速行驶,则汽车行驶18 m时的速度大小为( )
A. 8 m/s B. 12 m/s C. 10 m/s D. 14 m/s
4.物体做匀加速直线运动,加速度为5 m/s2,那么( )
A. 物体的末速度一定比初速度大5 m/s B. 每秒钟物体的速度增大5 m/s
C. 第3 s初的速度比第2 s末的速度大5 m/s D. 第3 s末的速度比第2 s初的速度大5 m/s
5.一质点由静止开始做匀加速直线运动,它在第10 s内的位移为19 m,则其加速度大小为( )
A.1.9 m/s2 B.2.0 m/s2 C.9.5 m/s2 D.3.0 m/s2
6.(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第3 s内与第2 s内的位移之差是6 m,则可知( )
A.物体运动的加速度为3 m/s2 B.物体在前4 s内的平均速度为15 m/s
C.第1 s内的位移为3 m D.第2 s末的速度为12 m/s
7.(多选)如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图象,则下列说法正确的是( )
A.甲物体做变速直线运动,乙物体做匀速直线运动 B.两物体的初速度都为零
C.在t1时间内两物体平均速度大小相等 D.相遇时,甲的速度大于乙的速度
8.一辆汽车在高速公路上以v0=30 m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情,司机采取紧急刹车,刹车加速度的大小为a=5 m/s2,求:
(1)汽车刹车后t1=10 s内滑行的距离。
(2)从开始刹车到汽车滑行x1=50 m所经历的时间。
9.一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s,它在第3秒内通过的位移为4.5 m,则它的加速度为多少?
10.某物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1 m/s2,求:
(1)物体在2 s内的位移大小;
(2)物体在第2 s内的位移大小;
11.求下列物体的加速度.
(1)高速列车过桥后沿平直铁路加速行驶,经3 min速度从54 km/h提高到180 km/h;
(2)一辆汽车以108 km/h的速度匀速行驶,遇到紧急情况刹车,经4 s停下来;
(3)足球以8 m/s的速度飞来,运动员在0.2 s的时间内将足球以12 m/s的速度反向踢出.
12.一滑雪运动员从85 m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s。求:
(1)滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?
(2)滑雪运动员通过斜坡中间时刻的瞬时速度是多少?
13.(14分)如图所示,物体由底端D点以v0=4 m/s的速度滑上固定的光滑斜面,途经A、B两点,已知物体在A点时的速度是B点时的2倍;由B点再经过0.5 s,物体滑到斜面最高点C时恰好速度为零。设斜面长度为4 m,求:
(1)物体运动的加速度。
(2)B点的速度。
(3)物体由底端D点滑到B点所需的时间。
答案解析
1.【答案】D
【解析】0~2 s物体做匀加速直线运动,加速度为:a=
=
m/s2=1 m/s2,A错误,D正确;2~6 s物体做匀速直线运动,速度为4 m/s,,位移为x=vt=4×4 m=16 m,B、C错误.
2.【答案】D
【解析】速度-时间图象的斜率代表加速度,0~1 s内,斜率恒定即导弹在做匀变速运动,A错.1~2 s内斜率为0但速度不等于0,为匀速直线运动,B错.速度-时间图象与时间轴所围成的面积代表位移,时间轴以上代表位移为正,时间轴以下代表位移为负,所以3 s末导弹位移最大即到达最高点,5 s末总位移为0,导弹回到出发点,C错,D对.
3.【答案】C
【解析】由v2-v
=2ax得v=
=
m/s=10 m/s,故C正确.
4.【答案】B
【解析】根据匀变速直线运动速度公式v=v0+at可知物体的末速度与初速度、加速度和加速时间有关,时间不确定,则物体的末速度不一定比初速度大5 m/s,故A错误;在每秒钟内速度变化Δv=at,则每秒钟物体的速度增大5 m/s,故B正确;第3 s初与第2 s末为同一时刻,第3 s末与第2 s初之间的时间为2 s,速度变化为10 m/s,故C、D错误.
5.【答案】B
【解析】 由x=at2,第10 s内位移等于前10 s内位移与前9 s内的位移之差,故a×(10 s)2-a×(9 s)2=19 m,得a=2.0 m/s2,选项B正确.
6.【答案】CD
【解析】根据Δx=aT2得,物体的加速度a=
=
m/s2=6 m/s2,A错误;物体在前4 s内的位移x4=
at2=
×6×16 m=48 m,则平均速度
=
=
m/s=12 m/s,B错误;第1 s内的位移x1=
at
=
×6×1 m=3 m,C正确;第2 s末的速度v=at2=6×2 m/s=12 m/s,D正确.
7.【答案】ACD
【解析】由x-t图象可知,甲做变速直线运动,乙做匀速直线运动,两物体的初速度大小不能确定,故A对,B错.0~t1时间内,甲、乙的位移相同,平均速度相同,C对.t1时刻甲、乙相遇,根据x-t图象斜率大小等于速度大小的特点,知v甲>v乙,D对.
8.【答案】(1)90 m (2)2 s
【解析】(1)设汽车经时间t停止,由vt=v0-at得:t=6 s<10 s,知汽车在10 s内的位移等于6 s内的位移,因此10 s内的位移为:x=
t=90 m。
(2)由位移公式x=v0t
at2得:50=30t-
×5t2,代入数据解得t1=2 s,t2=10 s(为速度减为零,再返回到位移为50 m位置所需的时间,不符合题意,舍去)。
9.【答案】1 m/s2
【解析】第3秒通过的位移4.5 m/s,据公式v
=
,有v2.5=4.5 m/s,则a=
=
m/s2=1 m/s2.
10.【答案】(1)2 m (2)1.5 m (3)6 m
【解析】(1)由v0=0,t1=2 s得
x1=
at=2 m.
(2)第1 s末的速度(第2 s初的速度)
v1=v0+at2=1 m/s
故第2 s内的位移大小
x2=v1t3+
at=1.5 m.
(3)第2 s末的速度v2=v0+at′=2 m/s,这也是物体在第二个2 s内的初速度.
故物体在第二个2 s内的位移大小
x3=v2t″+
at″2=6 m.
11.【答案】(1)0.19 m/s2 与列车运动方向相同
(2)7.5 m/s2 与汽车运动方向相反
(3)100 m/s2 与足球初速度方向相反
【解析】(1)规定列车运动的方向为正方向.
对列车:v0=54 km/h=15 m/s,v=180 km/h=50 m/s,t=3 min=180 s,a=
=
m/s2≈0.19 m/s2.
(2)规定汽车初速度的方向为正方向.
对汽车:v0=108 km/h=30 m/s,v=0.
a=
=
m/s2=-7.5 m/s2.
负号表示加速度的方向与汽车运动的方向相反.
(3)规定足球初速度的方向为正方向.
对足球:v0=8 m/s,v=-12 m/s.
a=
=
m/s2=-100 m/s2.
负号表示加速度的方向与足球初速度的方向相反.
12.【答案】(1)25 s (2)3.4 m/s
【解析】(1)法一 利用速度公式和位移公式求解。
由v=v0+at和x=v0t+
at2可得
a=0.128 m/s2,t=25 s。
法二 利用平均速度公式求解。
由x=
t=
t得
t=25 s。
(2)法一 速度公式法
中间时刻t′=
s
v=v0+at′=3.4 m/s
法二 平均速度公式法
v=
=3.4 m/s
13.【答案】(1)-2 m/s2 (2)1 m/s (3)1.5 s
【解析】(1)从D到C,根据速度位移公式可知0-
=2ax,解得a=-2 m/s2
(2)从B到C:0=v at1
解得v=1 m/s
(3)物体由底端D点滑到B点时所需的时间t=
=
s=1.5 s
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