格物学 力学匀变速直线运动

匀变速直线运动的速度与位移的关系-匀变速直线运动知识点专题基础选择题自测题解析-江苏省等高中物理,平均正确率68.0%

2025-06-07
匀变速直线运动的速度与位移的关系-匀变速直线运动知识点专题基础选择题自测题解析-江苏省等高中物理,平均正确率68.0%
1、['匀变速直线运动的速度与位移的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系']

正确率40.0%一冰壶(可视为质点)在水平上滑动,速度为$${{v}_{o}}$$开始计时,测得冰壶在运动过程中位移与速度的关系满足$$x=1 0-0. 1 v^{2}$$,空气阻力不计,下列分析正确的是(

D

A.冰壶运动过程中的加速度大小为$${{6}{m}{/}{{s}^{2}}}$$

B.冰壶的初速度大小为$${{8}{m}{/}{s}}$$

C.冰壶从速度为$${{v}_{0}}$$到停止运动的时间为$${{5}{s}}$$

D.冰壶从速度为$${{v}_{0}}$$到停止运动的位移大小为$${{1}{0}{m}}$$

3、['直线运动的综合应用', '匀变速直线运动的速度与位移的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系']

正确率40.0%汽车自$${{O}}$$点出发从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,途中在$${{6}{s}}$$钟内分别经过$${{P}{、}{Q}}$$两根电杆,以知$${{P}{、}{Q}}$$电杆相距$${{6}{0}{m}}$$,车经过电杆$${{Q}}$$时的速率是$$1 5 m / s$$,则不正确的是(

B

A.经过$${{P}}$$杆时的速率是$${{5}{m}{/}{s}}$$

B.车的加速度是$${{1}{.}{5}}$$$${{m}{/}{{s}^{2}}}$$

C.$${{P}{、}{O}}$$间的距离是$${{7}{.}{5}{m}}$$

D.车从出发到$${{Q}}$$所用的时间是$${{9}{s}}$$

4、['匀变速直线运动平均速度和中间时刻速度公式', '匀变速直线运动的速度与位移的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系', '刹车问题']

正确率40.0%火车的速度为$${{8}{m}{/}{s}}$$,关闭发动机后前进$${{7}{0}{m}}$$时速度减为$${{6}{m}{/}{s}}$$,若再经过$${{6}{0}{s}}$$,火车又前进的距离是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{5}{0}{m}}$$

B.$${{9}{0}{m}}$$

C.$${{7}{0}{m}}$$

D.$${{1}{2}{0}{m}}$$

6、['匀变速直线运动的速度与位移的关系']

正确率60.0%物体从长为$${{L}}$$的光滑斜面顶端开始下滑,滑到底端的速率为$${{v}}$$,如果物体以$$v_{0}=\frac{v} {3}$$的初速度从斜面底端上滑,上滑时加速度与下滑时加速度大小相同且恒定,则可以达到的最大距离为(

B

A.$$\frac{L} {3}$$

B.$$\frac{L} {9}$$

C.$$\frac{L} {4}$$

D.$$\frac{\sqrt3} {3} \, L$$

8、['匀变速直线运动平均速度和中间时刻速度公式', '匀变速直线运动的速度与位移的关系']

正确率60.0%一物体做匀变速直线运动,经过$$A. ~ B. ~ C$$三点,$${{A}{B}}$$等于$${{B}{C}}$$,经过$${{A}{B}}$$的平均速度为$${{1}{m}{/}{s}}$$,经过$${{B}{C}}$$的平均速度度为$${{3}{m}{/}{s}}$$,则经过$${{B}}$$点的速度为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{2}{m}{/}{s}}$$

B.$$\sqrt{5} m / s$$

C.$$2. 5 m / s$$

D.$$2. 9 m / s$$

1. 冰壶运动问题解析

给定位移与速度关系:$$x = 10 - 0.1v^2$$,整理得 $$v^2 = 100 - 10x$$。对比匀变速运动公式 $$v^2 = v_0^2 + 2a x$$,可知:

  • 初速度平方 $$v_0^2 = 100$$,故 $$v_0 = 10 \, \text{m/s}$$(选项 B 错误)。
  • 加速度 $$2a = -10$$,即 $$a = -5 \, \text{m/s}^2$$(选项 A 错误)。
  • 停止时 $$v = 0$$,代入得位移 $$x = 10 \, \text{m}$$(选项 D 正确)。
  • 运动时间 $$t = \frac{v_0}{|a|} = \frac{10}{5} = 2 \, \text{s}$$(选项 C 错误)。

答案:D

3. 汽车匀加速运动问题解析

设汽车加速度为 $$a$$,经过 $$P$$ 时速度为 $$v_P$$,已知 $$v_Q = 15 \, \text{m/s}$$,时间 $$t = 6 \, \text{s}$$,位移 $$s = 60 \, \text{m}$$。

  • 由 $$v_Q = v_P + a t$$ 和 $$s = v_P t + \frac{1}{2} a t^2$$,联立解得 $$v_P = 5 \, \text{m/s}$$(选项 A 正确),$$a = \frac{5}{3} \, \text{m/s}^2$$(选项 B 错误)。
  • $$O$$ 到 $$P$$ 的距离:由 $$v_P^2 = 2a s_{OP}$$ 得 $$s_{OP} = 7.5 \, \text{m}$$(选项 C 正确)。
  • 总时间 $$T = \frac{v_Q}{a} = 9 \, \text{s}$$(选项 D 正确)。

不正确的是:B

4. 火车减速运动问题解析

已知初速度 $$v_0 = 8 \, \text{m/s}$$,位移 $$s_1 = 70 \, \text{m}$$ 时速度 $$v_1 = 6 \, \text{m/s}$$。

  • 由 $$v_1^2 = v_0^2 + 2a s_1$$ 得 $$a = -0.2 \, \text{m/s}^2$$。
  • 停止时间 $$t_{\text{stop}} = \frac{v_0}{|a|} = 40 \, \text{s}$$,故再经 $$60 \, \text{s}$$ 时火车已静止。
  • 剩余时间 $$20 \, \text{s}$$ 内位移 $$s_2 = v_1 t + \frac{1}{2} a t^2 = 60 \, \text{m} - 40 \, \text{m} = 20 \, \text{m}$$,但实际总位移为 $$s_{\text{total}} = \frac{v_0^2}{2|a|} = 160 \, \text{m}$$,已走 $$70 \, \text{m}$$,剩余 $$90 \, \text{m}$$(选项 B 正确)。

答案:B

6. 斜面运动问题解析

下滑时:由 $$v^2 = 2a L$$ 得 $$a = \frac{v^2}{2L}$$。

上滑时:初速度 $$v_0 = \frac{v}{3}$$,最大距离 $$s$$ 满足 $$0 = v_0^2 - 2a s$$,即 $$s = \frac{v_0^2}{2a} = \frac{(\frac{v}{3})^2}{2 \cdot \frac{v^2}{2L}} = \frac{L}{9}$$。

答案:B

8. 匀变速直线运动问题解析

设 $$AB = BC = s$$,经过 $$AB$$ 和 $$BC$$ 的时间分别为 $$t_1 = \frac{s}{1} = s$$ 和 $$t_2 = \frac{s}{3}$$。

设 $$B$$ 点速度为 $$v_B$$,$$A$$ 点速度为 $$v_A$$,$$C$$ 点速度为 $$v_C$$。由平均速度公式:

  • $$v_{AB} = \frac{v_A + v_B}{2} = 1 \, \text{m/s}$$
  • $$v_{BC} = \frac{v_B + v_C}{2} = 3 \, \text{m/s}$$

联立得 $$v_A + v_B = 2$$ 和 $$v_B + v_C = 6$$。由匀变速运动性质 $$v_C^2 - v_B^2 = v_B^2 - v_A^2$$,解得 $$v_B = 2.5 \, \text{m/s}$$。

答案:C

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