2021～2022学年新教材高中物理课后作业6位移变化规律【含答案】

位移变化规律(建议用时：30分钟)题组一位移—时间关系1．(广东深圳外国语学校高一上期中)某物体的运动情况经仪器监控扫描，输入计算机后得到该物体运动的位移方程为x＝12t－2t2(m)。则该物体在0～4s内经过的路程为()A．16mB．18mC．20mD．22mC[根据x＝v0t＋eq\f(1,2)at2＝12t－2t2(m)，可知物体初速度为12m/s，物体加速度为－4m/s2，则物体速度减小到0所需的时间t1＝eq\f(0－v0,a)＝3s，所经过的位移x1＝eq\f(v0,2)t1＝18m。最后1s做反向的匀加速直线运动，所以x2＝eq\f(1,2)|a|teq\o\al(2,2)＝2m，则物体在0～4s内经过的路程s＝x1＋x2＝20m。故C正确，A、B、D错误。]2．某质点从静止开始做匀加速直线运动，已知第3s内通过的位移是x，则物体运动的加速度为()A．eq\f(3x,2) B．eq\f(2x,3)C．eq\f(2x,5) D．eq\f(5x,2)C[3s内的位移eq\f(1,2)at2＝eq\f(9,2)a,2s内的位移eq\f(1,2)at′2＝2a，则eq\f(9a,2)－2a＝x，解得a＝eq\f(2x,5)。则C正确，A、B、D错误。]题组二用v­t图像求位移3．竖直升空的火箭，其v­t图像如图所示，由图可知以下说法正确的是()A．火箭在40s时速度方向发生变化B．火箭上升的最大高度为48000mC．火箭经过120s落回地面D．火箭经过40s到达最高点B[由v­t图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40～120s向上做匀减速直线运动，所以选项A、C、D错误；上升的最大高度s＝eq\f(1,2)×800×120m＝48000m。故B正确。]4．平直的公路上有同方向行驶的电车和汽车，t＝0时它们经过同一地点，t＝5s时电车突然停下，汽车也立即制动而做匀减速直线运动，两车运动的v­t图像如图所示，由图像可知()A．汽车会撞上电车B．汽车不会撞上电车，汽车停止后两车还相距2.5mC．汽车不会撞上电车，汽车停止后两车还相距1.5mD．条件不足，无法判定两车是否相撞B[由v­t图像可知，电车的位移s电＝8×5m＝40m，汽车的位移s汽＝eq\f(1,2)×(5＋10)×5m＝37.5m，Δs＝s电－s汽＝2.5m，则B正确，A、C、D错误。]题组三位移—速度公式5．两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1∶2，它们运动的最大位移之比为()A．1∶2B．1∶4C．1∶eq\r(2) D．2∶1B[由0－veq\o\al(2,0)＝2ax得eq\f(x1,x2)＝eq\f(v\o\al(2,01),v\o\al(2,02），故eq\f(x1,x2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2）)eq\s\up12(2)＝eq\f(1,4)，则B正确，A、C、D错误。]6．在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30m，该车辆最大刹车加速度是15m/s2，该路段限速60km/h。则该车是否超速()A．超速 B．不超速C．无法判断 D．刚好是60km/hA[设车的初速度为v，则v2＝2ax，得v＝30m/s＝108km/h>60km/h，车超速，则A正确，B、C、D错误。]7．列车长为l，铁路桥长为2l，列车匀加速行驶过桥，车头过桥头的速度为v1，车头过桥尾时的速度为v2A．3v2－v1 B．3v2＋v1C．eq\r(\f(3v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2） D．eq\f(3v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2)C[由v2－veq\o\al(2,0)＝2as得：veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2a·2l，veq\o\al(2,3)－veq\o\al(2,1)＝2a·3l，故v3＝eq\r(\f(3v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2），选项C正确，选项A、B、D错误。]8．(安徽滁州育才中学高一上期末)一质点以某初速度开始做匀减速直线运动，经4.5s速度减为零停止运动。若质点在开始运动的第1s内的位移为x1，第2s内的位移为x2，第3s内的位移为x3，则x1∶x2∶x3为()A．3∶2∶1 B．4∶3∶2C．5∶3∶1 D．6∶5∶3B[由题意，设质点初速度为v0，加速度大小为a，则v0＝at＝4.5a；根据位移公式x＝v0t－eq\f(1,2)at2得，第1s内位移x1＝v0－eq\f(1,2)a＝4a，第2s内的位移x2＝2v0－eq\f(1,2)a×22－x1＝3a，第3s内的位移x3＝3v0－eq\f(1,2)a×32－x2－x1＝2a，故x1∶x2∶x3＝4∶3∶2，故选B。]9．一滑块以某一速度从斜面底端滑到顶端时，其速度恰好减为零。已知运动中滑块加速度恒定。若设斜面全长为L，滑块通过最初eq\f(1,2)L所需的时间为t，则滑块从斜面底端滑到顶端所用时间为()A．eq\r(2)tB．(2＋eq\r(2))tC．3t D．2tB[利用“逆向思维法”把滑块的运动看成逆向的初速度为0的匀加速直线运动。设后eq\f(L,2)所需时间为t′，则eq\f(L,2)＝eq\f(1,2)at′2，全过程L＝eq\f(1,2)a(t＋t′)2解得t′＝(eq\r(2)＋1)t所以t总＝t′＋t＝(2＋eq\r(2))t，则B正确，A、C、D错误。]10．(多选)如图所示，汽车以10m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m处时，绿灯还有3s熄灭。而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的速度—时间图像可能是()ABCDBC[汽车的速度—时间图像反映了汽车的运动速度随时间变化的规律，图线与时间轴围成图形的面积表示位移，选项A中的位移为15m，小于20m，选项A错误；D项中的位移s＝17.5m，也是错误的；选项C中表示的位移恰好等于20m，选项C正确；选项B中的位移肯定大于A项中表示的位移，可能等于20m，选项B也可能是正确的。]11．(山东师范大学附属中学高一上月考)一辆汽车正在平直的公路上以72km/h的速度行驶，司机看见红色信号灯便立即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动。设汽车减速过程的加速度大小为5m/s2，求：(1)开始制动后，前2s内汽车行驶的距离；(2)开始制动后，前5s内汽车行驶的距离。[解析]汽车的初速度v0＝72km/h＝20m/s，末速度v＝0，加速度a＝－5m/s2；汽车运动的总时间t＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(0－20m/s,－5m/s2)＝4s。(1)因为t1＝2s<t，所以汽车2s末没有停止运动，故x1＝v0t1＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1