2018年秋人教版高一物理必修一试题第2章匀变速直线运动的研究 2 Word版含解析
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章末检测(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(1~8为单项选择题,9~12为多项选择题,每小题4分,共48分) 1.物体在做匀减速直线运动(运动方向不变),下面结论正确的是( ) A .加速度越来越小B .加速度方向总与运动方向相反C .位移随时间均匀减小D .速率随时间有可能增大 答案 B解析 匀减速直线运动加速度不变,A 错;加速度方向与运动方向同向时加速,反向时减速,B 对;单方向减速的过程中位移越来越大,C 错;单方向匀减速到零之前速率越来越小, D 错.2.做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为x =24t -1.5t 2 (m),根据这一关系式可以知道,物体速度为零的时刻是( ) A .1.5 s B .8 s C .16 s D .24 s 答案 B3.如图1所示,甲、乙两物体从地面上某点正上方不同高度处,同时做自由落体运动.已知甲的质量比乙的质量大,下列说法正确的是( )图1A .甲、乙可能在空中相撞B .甲、乙落地时的速度相等C .下落过程中,甲、乙速度变化的快慢相同D .从开始下落到落地,甲、乙的平均速度相等 答案 C解析 物体做自由落体运动,加速度为g ,与物体的质量无关,下落过程中,甲、乙速度变化的快慢相同,甲、乙不可能在空中相撞,选项A 错误,C 正确;根据v 2=2gh ,物体落地时的速度v =2gh ,故两物体到达地面时速度不相同,选项B 错误;由平均速度v =0+v 2=v2知两物体平均速度也不相等,选项D 错误. 4.汽车进行刹车试验,若速率从8 m /s 匀减速至零,用时1 s .按规定速率为8 m/s 的汽车刹车后拖行距离不得超过5.9 m ,那么对上述刹车试验的拖行距离的计算及是否符合规定的判断正确的是( )A .拖行距离为8 m ,符合规定B .拖行距离为8 m ,不符合规定C .拖行距离为4 m ,符合规定D .拖行距离为4 m ,不符合规定 答案 C5.在平直公路上,汽车以15 m /s 的速度做匀速直线运动,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,则刹车后10 s 内汽车的位移大小为( ) A .50 m B .56.25 m C .75 m D .150 m 答案 B解析 先判断汽车刹车后经过多长时间停止,由v =v 0+at 知:t =7.5 s .因此汽车刹车后 10 s 内的位移大小等于7.5 s 内的位移大小,x =12×2×7.52 m =56.25 m .B 正确.6.甲、乙两车一前一后相距x =4 m ,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的x -t 图象如图2所示,则下列表述正确的是( )图2A .乙车做曲线运动,甲车做直线运动B .甲车先做匀减速运动,后做匀速运动C .乙车的速度不断增大D .两车相遇一次 答案 C7.汽车从静止开始以加速度a 做匀加速直线运动,当速度达到v 后立即以大小为a 的加速度做匀减速直线运动,直到静止.在整个加速阶段和整个减速过程中,下列物理量不相同的是( )A .位移B .时间C .加速度D .平均速度 答案 C解析 汽车加速阶段加速度为a ,减速阶段加速度为-a ,故加速度不同;加速阶段v 1=0+v2,减速阶段v 2=v +02,故两段平均速度相同;由v =at 1=at 2得t 1=t 2;由x =v t 得,x 1=x 2,故选C.8.某物体运动的速度与时间关系如图3所示,由图象可知( )图3A .该物体做匀减速运动B .它的初速度为20 m/sC .加速度为10 m/s 2D .前20 s 内的位移为600 m 答案 A解析 物体的速度均匀减小,做匀减速直线运动,选项A 正确;t =0时刻的速度即初速度,由题图知,初速度为30 m/s ,选项B 错误;加速度a =0-30 m/s30 s=-1 m/s 2,选项C 错误;图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移,则前20 s 内的位移x =30+102×20 m =400 m ,选项D 错误.9.在军事学习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t 1时刻,速度达到较大值v 1时打开降落伞,此后做减速运动,在t 2时刻以较小速度v 2着地.他的速度图象如图4所示.下列关于该空降兵在0~t 1或t 1~t 2时间内的平均速度v 的结论正确的是( )图4A .0~t 1,v =v 12B .t 1~t 2,v =v 1+v 22C .t 1~t 2,v >v 1+v 22D .t 1~t 2,v <v 1+v 22答案 AD解析 平均速度的定义式为v =xt ,对匀变速直线运动来说有v =v 1+v 22,所以0~t 1时间内,v =v 12,选项A 正确;t 1~t 2时间内,若物体的速度是沿直线由v 1均匀减小到v 2的话,平均速度则是v =v 1+v 22,但实际的位移x (对应的v -t 图线和时间轴所围的面积)小于匀减速情况下的位移,所以t 1~t 2时间内的平均速度v <v 1+v 22,选项B 、C 错误,D 正确.10.如图5所示为两个物体A 和B 在同一直线上沿同一方向同时开始运动的v -t 图线,已知在第3 s 末两个物体在途中相遇,则( )图5A .A 、B 两物体是从同一地点出发 B .3 s 内物体A 的平均速度比物体B 的大C .A 、B 两物体在减速阶段的加速度大小之比为2∶1D .t =1 s 时,两物体第一次相遇 答案 CD解析 由图象的“面积”读出两物体在3 s 内的位移不等,而在第3 s 末两个物体相遇,可判断出两物体出发点不同,故A 错误;由图象的“面积”读出两物体在3 s 内B 的位移大于A 的位移,则B 的平均速度大于A 的平均速度,故B 错误;图象的斜率表示加速度,知在减速阶段A 的加速度大于B 的加速度,a A =-2 m /s 2,a B =-1 m/s 2,故a A ∶a B =2∶1,故C 正确;由图象的“面积”表示位移可知,1~3 s 内A 、B 两物体位移相等,且第3 s 末两个物体在途中相遇,所以t =1 s 时,两物体相遇,选项D 正确. 11.下列给出的四组图象中,能够反映同一直线运动的是( )答案 BC解析 A 、B 选项中的左图表明0~3 s 内物体做匀速运动,位移正比于时间,加速度为零,3~5 s 内物体做匀加速运动,加速度大小a =Δv Δt =2 m/s 2,A 错,B 对;C 、D 选项中左图0~3 s 内位移不变,表示物体静止(速度为零,加速度为零),3~5 s 内位移与时间成正比,表示物体做匀速运动,v =ΔxΔt=2 m/s ,a =0,C 对,D 错.12.竖直的墙壁上AE 被分成四段相等的部分,一物体由A 点从静止释放做自由落体运动,如图6所示,下列结论正确的是( )图6A .物体到达各点的速率vB ∶vC ∶vD ∶vE =1∶2∶3∶2B .物体通过每一部分时,其速度增量v B -v A =vC -v B =vD -v C =vE -v D C .物体从A 到E 的平均速度v =v B D .物体从A 到E 的平均速度v =v C 答案 AC 解析 由t =2hg,物体到达B 、C 、D 、E 的时间之比为t B ∶t C ∶t D ∶t E =1∶2∶3∶2,根据v =gt ,得v B ∶v C ∶v D ∶v E =1∶2∶3∶2,A 正确,B 错误;显然v B =v E 2,而v =0+v E2,所以物体从A 到E 的平均速度v =v B ,C 正确,D 错误. 二、实验题(本题共2小题,共12分)13.(6分)某同学用图7甲所示装置测定重力加速度.(已知打点频率为50 Hz)图7(1)实验时下面步骤的先后顺序是________. A .释放纸带B .打开打点计时器(2)打出的纸带如图乙所示,可以判断实验时重物连接在纸带的_____(填“左”或“右”)端. (3)图乙中是连续的几个计时点,每个计时点到0点的距离d 如下表所示:答案 (1)BA (2)左 (3)9.72 m/s 2解析 (1)根据打点计时器的使用步骤,应先接通电源,后释放纸带,故顺序为B 、A. (2)纸带与重物相连的那端最先打点,故点的分布比较密集些,所以重物连接在纸带的左端. (3)我们用逐差法来求重力加速度的测量值.根据表中的数据可得 a =[(42.10-19.30)-19.30]×10-2(3×0.02)2m /s 2≈9.72 m/s 2. 14.(6分)如图8所示,为测量做匀加速直线运动的小车的加速度,将宽度均为b 的挡光片A 、B 固定在小车上,测得两者间距为d .图8(1)当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间为Δt 1和Δt 2,则小车的加速度a =________.(2)为减小实验误差,可采用的方法有________. A .增大两挡光片宽度b B .减小两挡光片宽度b C .增大两挡光片间距d D .减小两挡光片间距d答案 (1)b 22d [1(Δt 2)2-1(Δt 1)2] (2)BC 解析 (1)两挡光片通过光电门的速度分别为 v A =b Δt 1v B =bΔt 2.根据v B 2-v A 2=2ad ,得:a =b 22d [1(Δt 2)2-1(Δt 1)2]. (2)本实验测速度的原理是用挡光片通过光电门时的平均速度代替瞬时速度,所以挡光片通过光电门的时间越短,即宽度越小,误差越小;另外,两挡光片间距越大,误差越小. 三、计算题(本题共4小题,共40分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)15.(8分)一做自由落体运动的物体,落地时速度为50 m /s ,不计空气阻力(g 取10 m/s 2),求:(1)物体是从多高的地方开始下落的? (2)物体下落过程所用的时间. (3)物体落地前最后1 s 的初速度. 答案 (1)125 m (2)5 s (3)40 m/s解析 (1)由v 2=2gh 得:h =v 22g =5022×10m =125 m(2)由v =gt 得:t =v g =5010s =5 s(3)最后1 s 的初速度即开始下落4 s 后的末速度 v ′=gt ′=10×4 m /s =40 m/s.16.(10分)跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面 125 m 时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3 m /s 2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时的速度为5 m/s ,取g =10 m/s 2.问: (1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?(2)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面?(结果保留三位有效数字) 答案 (1)305 m (2)9.85 s解析 (1)设运动员自由下落的高度为h 1,则此时速度为v 1,有v 12=2gh 1① 打开降落伞做减速运动时满足:v 22-v 12=2ah 2② 式中v 2=5 m/s ,a =-14.3 m/s 2,h 2=125 m 联立①②解得h 1=180 m ③所以总高度为H =h 1+h 2=(180+125) m =305 m ④ (2)设第一过程经过的时间是t 1,有h 1=12gt 12⑤第二过程经过的时间是t 2=v 2-v 1a =5-60-14.3 s ≈3.85 s ⑥所以总时间为t =t 1+t 2=9.85 s ⑦17.(10分)甲、乙两车从同一地点出发同向运动,其图象如图9所示.试计算:图9(1)从乙车开始运动多少时间后两车相遇? (2)相遇处距出发点多远? (3)相遇前两车的最大距离是多少? 答案 (1)4.83 s (2)17.5 m (3)3 m解析 从图象知两车初速度是v 0=0,加速度分别为a 1=Δv 1Δt 1=34 m/s 2,a 2=Δv 2Δt 2=32 m/s 2,做匀加速运动.(1)两车相遇时位移相等,设乙车运动t 时间后两车相遇,则甲、乙两位移为s 1=12a 1(t +2 s)2,s 2=12a 2t 2,由于s 1=s 2,所以12a 1(t +2 s)2=12a 2t 2,代入数据解得t ′=(2-22) s(舍去),t =(2+22) s ≈4.83 s. (2)相遇点离出发点的距离 s 2=12a 2t 2=12×32×4.832 m ≈17.5 m.(3)由图可知甲车行驶t 4=4 s 时两车速度相等,此时两车距离最大,Δs =s 甲-s 乙=12×3×4 m-12×3×2 m =3 m. 18.(12分)某一长直的赛道上,有一辆F1赛车,前方200 m 处有一安全车以10 m /s 的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2 m/s 2的加速度追赶. (1)求赛车出发3 s 末的瞬时速度大小; (2)赛车何时追上安全车?(3)追上之前与安全车最远相距多少米?(4)当赛车刚好追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞) 答案 (1)6 m/s (2)20 s (3)225 m (4)20 s解析 (1)赛车在3 s 末的速度v =at 3=2×3 m /s =6 m/s. (2)赛车追上安全车时有v 0t +s =12at 2,代入数据解得t =20 s ;(3)当两车速度相等时,相距最远,则有t ′=v 0a =102 s =5 s ,则相距的最远距离Δx =v 0t ′+s -12at ′2=(10×5+200-12×2×52) m =225 m. (4)两车相遇时赛车的速度v 1=at =40 m/s ,赛车减速到静止所用的时间t 1=v 1a ′=404s =10 s ,赛车减速到静止前进的距离x max =v 212a ′=200 m ,相同的时间内安全车前进的距离x =v 0t 1=100 m<x max ,所以赛车停止后安全车与赛车再次相遇,所用时间t 2=x max v 0=20010s =20 s.。
第二章《匀变速直线运动的研究》测试卷一、单选题(共12小题)1.初速度为零的匀加速直线运动中,开始的连续4段相同的时间间隔运动的位移之比是()A. 1∶2∶3∶4 B. 1∶4∶9∶16C. 1∶3∶5∶7 D. 1∶8∶27∶562.动车把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客.而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,若动车组在匀加速运动过程中,通过第一个60 m所用时间是10 s,通过第二个60 m所用时间是6 s,则()A.动车组的加速度为0.5 m/s2,接下来的6 s内的位移为78 mB.动车组的加速度为1 m/s2,接下来的6 s内的位移为78 mC.动车组的加速度为0.5 m/s2,接下来的6 s内的位移为96 mD.动车组的加速度为1 m/s2,接下来的6 s内的位移为96 m3.做匀减速运直线运动的物体经4 s后停止,若在第1 s内位移是14 m,则最后1 s的位移是()A. 3.5 m B. 3 m C. 2 m D. 1 m4.物体从斜面顶端由静止开始下滑,到达斜面底端时速度为4 m/s,则物体经过斜面中点时的速度为()A. 2 m/s B. 2m/s C.m/s D.m/s5.某物体做匀减速直线运动,初速度v0=10 m/s,加速度大小a=2 m/s2,该物体在某1 s内的位移为5 m,此后它还能运动()A. 2 m B. 4 m C. 6 m D. 8 m6.如下图所示,某物体做直线运动的v-t图象,由图象可知,下列说法中正确的是()A.物体在0~10 s内做匀速直线运动B.物体在0~10 s内做匀减速直线运动C.物体运动的初速度为10 m/s D.物体在0~10 s内的加速度为2.5 m/s27.如图所示是A、B两物体从同一地点出发,沿相同的方向做直线运动的v-t图象,由图象可知( )A .A 比B 早出发5 s B . 第15 s 末A 、B 速度相等C . 前15 s 内A 的位移比B 的位移大50 mD . 第10 s 末A 、B 位移之差为75 m8.一列火车匀减速进站,停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站.在如图所示的四个v -t 图象中,正确描述了火车运动情况的是( )A .B .C .D .9.“探究小车速度随时间变化的规律”实验获得的一条纸带如图所示,已知a 、b 两个相邻计数点时间间隔为0.10 s ,则从a 至b 这段时间内物体的平均速度约为( )A . 0.27 m/sB . 0.37 m/sC . 1.35 m/sD . 1.85 m/s10.一列火车由静止以恒定的加速度启动出站,设每节车厢的长度相同,不计车厢间间隙距离,一观察者站在第一节车厢最前面,他通过测时间估算出第一节车厢尾驶过他时的速度为v 0,则第n 节车厢尾驶过他时的速度为( ) A .nv 0 B .n 2v 0C .v 0D . 2nv 011.在军事学习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t 1时刻,速度达到较大值v 1时打开降落伞,此后做减速运动,在t 2时刻以较小速度v 2着地.他的速度图象如图所示.下列关于该空降兵在0~t 1或t 1~t 2时间内的平均速度的结论正确的是( )A . 0~t 1,=B .t 1~t 2,=C .t 1~t 2,>D .t 1~t 2,<12.一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A 的时间间隔是5 s ,两次经过一个较高点B 的时间间隔是3 s ,则AB 之间的距离是(g =10 m/s 2)( ) A . 80 m B . 40 mC . 20 mD . 初速未知,无法确定二、填空题(共3小题)13.一质点做直线运动,t =0时,位于坐标原点,下图为质点做直线运动的速度—时间图象.由图可知:(1)该质点的位移随时间变化的关系式是____________. (2)在t =________s 时刻,质点距坐标原点最远.(3)从t =0到t =20 s 内质点的位移是________;通过的路程是________.14.某同学星期天上午9时,从学校骑自行车出发,沿平直公路去拜访甲、乙两名同学,下午1时结束拜访开始原路返回,下午2时回到学校,整个过程他骑车走了三段位移,其位移-时间图象如图所示,则在这三段运动过程中,他骑车的速度分别为v 1=________,v 2=________,v 3=________.15.某物体做自由落体运动,它在1 s 内、2 s 内、3 s 内的位移之比是________;它在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内的位移之比是________;它在1 s 末、2 s 末、3 s 末的速度之比是________. 三、实验题(共1小题)16.一个同学在研究小球自由落体运动时,用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示.已知闪光周期为s ,测得x 1=7.68 cm ,x 3=12.00 cm ,用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为______m/s 2.(结果保留3位有效数字)四、计算题(共3小题)17.神舟八号飞船完成与天宫一号的两次对接任务后返回,返回舱距地面10 km时开始启动降落伞装置,速度减至10 m/s,并以这个速度在大气中竖直降落.在距地面1.2 m时,返回舱的4台发动机开始向下喷气,舱体再次减速.设最后减速过程中返回舱做匀减速运动,且到达地面时的速度恰好为0.求:(结果均保留两位有效数字)(1)最后减速阶段的加速度;(2)最后减速阶段所用的时间.18.羚羊从静止开始奔跑,经过50 m能加速到最大速度25 m/s,并能维持一段较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经过60 m的距离能加速到最大速度30 m/s,以后只能维持这个速度4.0 s.设猎豹距离羚羊x m时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.0 s才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑,求:(1)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,x值应在什么范围?(2)猎豹要在其加速阶段追到羚羊,x值应在什么范围?19.一跳伞员从高空离开直升机落下,开始未打开伞(如图所示),先做匀加速直线运动,落下一段距离后才打开伞,打开伞后做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2,经20 s到达地面时的速度为4 m/s,试求跳伞员在空中下落的最大速度.答案解析1.【答案】C【解析】初速度为零的匀加速直线运动,在第1T内、第2T内、第3T内、…、第nT内的位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n-1).故开始的连续4段相同的时间间隔运动的位移之比是1∶3∶5∶7.故选C.2.【答案】A【解析】动车组在匀加速运动过程中,通过第一个60 m所用的时间是10 s,中间时刻的速度为v1==m/s=6 m/s;通过第二个60 m所用的时间为6 s,中间时刻的速度为v2==m/s=10 m/s.两个中间时刻的时间差为Δt=8 s,加速度为a==m/s2=0.5 m/s2.6 s末的速度为v=v2+a·t2=10 m/s+0.5×3 m/s=11.5 m/s,接下来的6 s内的位移为x′=vt3+at=11.5×6 m+×0.5×62m=78 m.3.【答案】C【解析】用逆向思维,把物体的运动看成反向的匀加速直线运动,可知初速度为:v0=0,则物体在第1 s,第2 s,第3 s,第4 s内的位移之比为1∶3∶5∶7,得=,所以x1=2 m.4.【答案】B【解析】从顶端到底端v2=2ax从顶端到中点=2a·得:==2m/s,选项B正确.5.【答案】B【解析】物体速度减为零所需的时间t==5 s,某1 s内的位移为5 m,则这段位移中间时刻的瞬时速度等于平均速度为5 m/s,可知开始到中间时刻经历的时间t1=s=2.5 s,所以物体还能运动的时间t2=5 s-2.5 s-0.5 s=2 s,还能运动的位移x=at=4 m,B正确.6.【答案】C【解析】由图知,物体的速度均匀增大,图象的斜率一定,说明该物体做匀加速直线运动,A、B 错误.物体运动的初速度即t=0时刻的速度,由图知初速度为10 m/s,C正确.物体在0~10 s内的加速度为a==m/s2=1.5 m/s2,D错误.7.【答案】D【解析】由速度-时间图线可知,A比B迟出发5 s,A错误;第15 s末,A的速度为20 m/s,B的速度为10 m/s,B错误;前15 s内,A的位移为:xA=×10×20 m=100 m,B的位移为:xB=10×15 m=150 m,即A的位移比B的位移小50 m,C错误;10 s内,A的位移xA=×5×10 m=25 m,B的位移为xB=10×10 m=100 m,知A、B的位移之差为75 m,D正确.8.【答案】B【解析】进站速度均匀减小,出站速度均匀增大,故A、D错.进站、出站火车的运动方向相同,故C错.9.【答案】A【解析】根据纸带得到ab两点的距离为:x=2.70 cm=0.027 m,所以平均速度==m/s =0.27 m/s,A正确.10.【答案】C【解析】设火车的加速度为a,每节车厢的长度为x,由运动学规律有v=2ax,v=2a·nx=nv,所以v n=v0.11.【答案】AD【解析】平均速度的定义式为=,对匀变速直线运动来说有=,所以0~t1时间内,=,选项A正确;t1~t2时间内,若物体的速度是沿直线由v1均匀减小到v2的话,平均速度则是=,但实际的位移x(对应的v-t图线和时间轴所围的面积)小于匀减速情况下的位移,所以t1~t2时间内的平均速度<,选项B、C错误,D正确.12.【答案】C【解析】小球做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得到物体从最高点自由下落到A点的时间为,从最高点到B点的时间为,AB间距离为:hAB=g(t-t)=×10×(2.52-1.52) m=20 m13.【答案】(1)x=-4t+0.2t2(2)10(3)040 m【解析】根据图象可得关系式为:x=-4t+0.2t2,在10 s时速度改变方向,所以t=10 s时刻,质点离坐标原点最远;20 s内位移为0,但是路程为两个面积相加,s=40 m.14.【答案】15 km/h15 km/h-30 km/h【解析】上午9时到10时,v1=km/h=15 km/h;上午11时到12时,v2=km/h=15 km/h;下午1时到2时,v3=km/h=-30 km/h15.【答案】1∶4∶91∶3∶51∶2∶3【解析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式x=gt2,物体在时间T内、2T内、3T内……nT内的位移比为12∶22∶32∶…∶n2,在第1个T内、第2个T内、第3个T 内……第n个T内的位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n-1).根据速度公式v=gt知速度与时间成正比.16.【答案】9.72【解析】根据匀变速直线运动的规律,Δx=aT2,得:x3-x1=4aT2a===9.72 m/s217.【答案】(1)-42 m/s2(2)0.24 s【解析】(1)由v2-v=2ax得a==m/s2=-42 m/s2(2)由v=v0+at(或由加速度的定义)得t==s≈0.24 s18.【答案】(1)x<55 m(2)x<31.875 m【解析】设猎豹从静止开始匀加速奔跑60 m达到最大速度用时间t1,则s1=1t1=t1,t1==4 s.羚羊从静止开始匀加速奔跑50 m速度达到最大,所用时间为t2,则s2=2t2=t2,t2==s=4 s.(1)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,则猎豹减速前的匀速运动时间最多为4.0 s,而羚羊最多匀速3.0 s而被追上,此x值为最大,即x=s豹-s羊=(60+30×4) m-(50+25×3) m=55 m故应取x<55 m.(2)猎豹要在其加速阶段追到羚羊,即最多奔跑60 m,用4 s时间;而羚羊只奔跑3 s的时间,故对羚羊:s羊=at2,代入数据得a=m/s2,3 s内位移s羊′=at′2=××9 m=m,x最大值为x=s豹-s羊′=60 m-m=31.875 m,所以应取x<31.875 m.19.【答案】44 m/s【解析】跳伞员在空中下落的最大速度就是跳伞员做匀减速直线运动的初速度,跳伞员在做匀减速直线运动过程中,加速度a=-2 m/s2,据公式v=v0+at有v0=v-at=4 m/s-(-2)×20 m/s=44 m/s.。
人教版必修1《第2章匀变速直线运动的研究》2018年单元测试卷(解析版)人教版必修1《第2章匀变速直线运动的研究》2018年单元测试卷(满分:80分时间:80分钟)一、单选题(本大题共5小题,共20.0分)1.质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2s、第2个2s和第5s内三段位移比为A. 2:6:5B. 2:8:7C. 4:12:9D. 2:2:1【答案】C【解析】解:由可得,第1个2S的位移为,第2个2S的位移为,第5S内的位移为,所以在第1个2S、第2个2S和第5S内三段位移比为2:6::12:9,所以C正确.故选C.根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式,可以求得位移之比.掌握住初速度为零的匀加速直线运动的位移公式即可求得位移之比.2.一物体从静止开始做匀加速直线运动,测得它在第n秒内的位移为s,则物体运动的加速度为A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】1 / 9根据匀变速直线运动的位移时间公式列式求解第n秒的位移,从而求解加速度。
本题考查了匀变速直线运动的位移时间公式,由此计算加速度的大小。
【解答】物体由静止开始做匀加速度直线运动,则前n秒的位移为:,前秒的位移为:,在第n秒的位移为:,解得:,故A正确,BCD错误。
故选A。
3.有一种“傻瓜”相机的曝光时间快门从打开到关闭的时间是固定不变的为了估测相机的曝光时间,有位同学提出了下述实验方案:他从墙面上A点的正上方与A 相距处,使一个小石子自由落下,在小石子下落通过A点后,按动快门,对小石子照相得到如图所示的照片,由于小石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹已知每块砖的平均厚度约为6cm,从这些信息估算该相机的曝光时间最近于A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】石子做自由落体运动,它留下径迹CD的对应运动时间即为照相机的曝光时间;由照片可以看出,CD的实际长度为两块砖的厚度;由位移公式分别石子从开始下落到C、D 的时间,再求解曝光时间.人教版必修1《第2章 匀变速直线运动的研究》 2018年单元测试卷(解析版) 3 / 9本题是实际问题,首先要搞清物理情景,明确已知条件与所求曝光时间的关系. 【解答】石子做自由落体运动,它留下径迹CD 的对应运动时间即为照相机的曝光时间;设开始下落点为O ,由照片可以看出,CD 长对应两块砖的厚度,即CD 的实际长度为: ,则 , ,由知,从O 到C 的时间从O 到D 的时间,所以曝光时间 ,故C 正确;ABD 错误; 故选C .4. 下列所给的图象中能反映作直线运动物体不会回到初始位置的是A.B.C.D.【答案】B【解析】解:A 、由图可知,物体开始和结束时的纵坐标均为0,说明物体又回到了初始位置,故A 错误;B 、由图可知,物体一直沿正方向运动,位移增大,故无法回到初始位置,故B 正确;C 、物体第1s 内的位移沿正方向,大小为2m ,第2s 内位移为2m ,沿负方向,故2s 末物体回到初始位置,故C 错误;D 、物体做匀变速直线运动,2s 末时物体的总位移为零,故物体回到初始位置,故D 错误; 故选B .图象中的纵坐标表示物体的位置, 图象中图象与时间轴围成的面积表示物体的位移,分析各图象中的运动过程可得出正确结果.图象为物理学中的重要方法,在研究图象时首先要明确图象的坐标,从而理解图象的意义;即可确定点、线、面的含义.5. 汽车原来以速度v 匀速行驶,刹车后加速度大小为a ,做匀减速直线运动,则t 秒后其位移为A. B. C. D. 无法确定【答案】D【解析】解:取汽车初速度方向为正方向,因为a是加速度的大小,故加速度取,根据匀变速直线运动位移时间关系和速度时间关系得汽车停车时间根据运动性质可知,当时汽车做匀减速直线运动,直接使用位移公式求位移;当时汽车先做匀减速直线运动,后静止不动,总位移为时间内的位移.因为题目没给出t与的关系,故不能确定汽车的具体位移.故选D.汽车刹车后做匀减速直线运动,利用匀减速直线运动规律求解.汽车刹车做匀减速直线运动,这一过程持续到汽车静止,利用匀变速直线运动位移时间关系时要确认汽车停车时间.二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)6.物体做匀加速加速度恒定直线运动,加速度为,那么在任意1s内A. 物体的末速度一定等于初速度的2倍B. 物体的末速度一定比初速度大C. 物体这一秒的初速度一定比前一秒的末速度大D. 物体这一秒的末速度一定比前一秒的初速度大【答案】BD【解析】解:A、由题:物体做匀加速直线运动,加速度,时间,由于初速度未知,故不能确定末速度和初速度的比例关系,故A错误;B、根据加速度的定义式:得,速度的变化量,即在任意1s内,物体的末速度比初速度大,故B正确;C、物体这一秒的初速度即为前一秒的末速度,故两者相等,故C错误;D、物体这一秒的末速度与前一秒的初速度,速度的变化量为,且匀加速运动,时间越晚速度越快,故D正确;故选:BD.根据位移公式分析任意1s内的位移根据加速度的定义式,分析末速度与初速度的关系.本题考查对加速度意义的理解加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量.7.如图是两个物体甲乙做直线运动的速度图象,则由图可知正确的是人教版必修1《第2章匀变速直线运动的研究》2018年单元测试卷(解析版)A. 甲和乙的速度方向相同B. 甲和乙的速度方向相反C. 甲和乙的加速度方向相反D. 甲的加速度数值比较大【答案】AC【解析】解:A、由图可知,两物体的速度均沿正方向,故方向相同,故A正确,B错误;C、图象中,图线的斜率表示加速度,由图可知,甲乙的加速度方向相反,故C正确;D、由图可知,甲线的倾角小于乙的倾角,斜率表示加速度,故乙的加速度比甲的大,故D错误;故选:AC由图象的性质可知两物体的运动方向、加速度关系.对于速度时间图象要明确以下几点:每一点的坐标表示该时刻物体的速度;图象的斜率表示物体的加速度;8.一物体做匀加速直线运动,在 2s内通过的位移为 6m,在紧接着的 1s内通过的位移也为则物体运动的初速度和加速度a的大小A. B. C. D.【答案】AD【解析】解:设物体的初速度为,通过第一段位移x时,由匀变速直线运动的位移公式得:通过两段位移2x时,由匀变速直线运动的位移公式得:联立解得:代入数据:,.故选:AD根据匀变速直线运动的公式,根据前2s内的位移为6m,列出表达式,含有和a两个未知量,再根据前3s内的位移为12m,再列出表达式,也含有和a 两个未知量,联立方程组求解,得出初速度和加速度a.解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移公式基础题目.5 / 99.多选如图所示,小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、所示小球运动过程中每次曝光的位置连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d,根据图中的信息,下列判断正确的是( )A. 位置“1”是小球释放的初始位置B. 小球做匀加速直线运动C. 小球下落的加速度为D. 小球在位置“3”的速度为【答案】BCD【解析】解:A、若小球做初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等时间内,位移之比为:1:3:,而题中,1、2、3、4、间的位移之比为2:3:所以位置“1”不是小球释放的初始位置故A错误.B、由于相邻两点间位移之差等于d,符合匀变速直线运动的特点:,所以小球做匀加速直线运动故B正确.C、由,得:加速度故C正确.D、小球在位置“3”的速度等于2、4间的平均速度,则有,故D正确故选BCD根据初速度为零的匀变速直线运动的特点分析小球释放的初始位置根据,判断小球运动的性质,并求出加速度根据一段时间内中点时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度.本题相当于打点计时器问题,根据匀变速直线运动的两大推论求出加速度和速度,并判断小球运动性质.三、实验题探究题(本大题共1小题,共4.0分)10.在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上依次选择6个实际点A、B、C、D、E、F,各相邻点间的距离依次是、、、、根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为______ ,保留两位小数间的平均速度为______ ;保留两位小数【答案】;人教版必修1《第2章匀变速直线运动的研究》2018年单元测试卷(解析版)【解析】解:利用匀变速直线运动的推论得:CE间的平均速度为故答案为:;打点计时器使用的是交流电源,每隔打一次点.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出B点的瞬时速度.解决本题的关键知道计时器使用的是交流电源,以及掌握求瞬时速度的方法,在匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.要注意单位的换算.四、计算题(本大题共4小题,共40.0分)11.以的速度行驶的汽车,驾驶员发现正前方60m处有一辆以的速度与汽车同方向匀速行驶的自行车,驾驶员以的加速度开始刹车,经40s停下,停下前是否发生车祸?【答案】解:当汽车速度为4 时,两车间的距离最小,汽车速度减小到4 所需的时间为:在这段时间里,汽车、自行车行驶的距离分别为:汽车:自行车:由此可知:m,所以会发生车祸.答:会发生车祸.【解析】根据速度时间公式求出两车速度相等时两车的位移大小,结合位移关系判断是否发生碰撞.本题考查匀变速直线运动的追击问题,当两者速度相同时距离最小,由此可以求得运动时间,再由位移与时间的关系公式可求得两者位移,比较发现两者位移差值大于60m,可判断发生车祸.12.平直公路上,一辆汽车以的速度匀速行驶着,某时刻起,驾驶员关闭发动机让汽车匀减速滑行,已知汽车滑行时的加速度大小为,求:关闭发动机后20s内汽车滑行的距离;汽车静止前1s内滑行过的距离.【答案】解:物体做匀减速直线运动,当速度减速为零时所需时间为:因此汽车在第10秒末已经停止运动,故汽车20秒内的位移等于10秒内的位移,则刹车20s内的位移为:7 / 9.匀减速运动速度减为零,可以反过来看成初速度为零的匀加速直线运动,则汽车静止前1s内滑行过的距离为:答:关闭发动机后20s内汽车滑行的距离为50m;汽车静止前1s内滑行过的距离为.【解析】先求出汽车刹车到停止所需的时间,因为汽车停止后不再运动,然后根据匀变速直线运动的位移时间公式求出刹车后的位移.解决本题的关键知道汽车刹车停止后不再运动,判断汽车刹车时间长短,在20s内的位移等于10s内的位移,不能硬套公式13.一辆轿车在烟威高速公路上以的速度匀速行驶,突然发现前方有障碍物紧急刹车,轿车能产生的最大加速度大小为,司机的反应时间为,恰好没撞上,求反应时间内轿车发生多大的位移?轿车匀减速运动了多大的位移?司机发现障碍物时,轿车与障碍物间的距离多大?【答案】解:,轿车在反应时间内的位移.轿车匀减速运动的位移.司机发现障碍物时,轿车与障碍物的距离.答:反应时间内轿车发生的位移为12m.轿车匀减速运动的位移为25m.司机发现障碍物时,轿车与障碍物间的距离为37m.【解析】轿车在反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,结合位移公式求出匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移,从而得出发现障碍物时,轿车与障碍物的距离.解决本题的关键知道轿车在反应时间内和刹车后的运动规律,结合运动学公式灵活求解.14.有一根长的铁链悬挂在某楼顶上,楼中有一窗口,窗口上沿离铁链的悬点当铁链从静止开始下落后始终保持竖直,不计空气阻力,求:铁链的下端A下落到窗口的上沿B时,铁链的速度大小;接着铁链经过整个窗口用了的时间,窗口的高度h为多少?人教版必修1《第2章匀变速直线运动的研究》2018年单元测试卷(解析版)【答案】解:铁链的下端到达窗口上沿时速度由代入数据解得:继续下落由代入数据解得:答:铁链的下端A下落到窗口的上沿B时,铁链的速度大小为;窗口的高度为.【解析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出铁链的下端A下落到窗口的上沿B时,铁链的速度;结合铁链的位移,运用位移时间公式求出窗口的高度.解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,结合运动学公式和推论灵活求解.9 / 9。
人教版2018年高一物理必修一:第二章 匀变速直线运动的研究单元检测题一、单选题1. 一汽车做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是4m/s,第2s末的速度是8m/s,则该汽车()A.零时刻的速度为1m/sB.第1s内的平均速度是4m/sC.任意1s内的速度变化都是4m/sD.第2s内的位移是8m2. 一质点做匀变速直线运动,其速度v与时间t的关系为v=4+2t(m/s),关于该质点的运动,下列说法正确的是A.初速度为4m/s B.加速度为4 m/s2C.在第2s末的速度大小为10m/s D.在2s内的位移大小为14m3. 质点作匀变速直线运动时()A.相等时间内的加速度变化相等B.相等时间内的位移变化相等C.相等时间内的速度变化相等D.瞬时速度的大小不断变化,方向一定不变4. 一汽车刹车后做匀减速直线运动,经3s停止,第1s内的位移是10m,则最后1s内的位移是A.2m B.3m C.4m D.5 m5. 由静止开始做匀加速直线运动的物体,当经过s位移的速度是v时,那么经过位移为2s时的速度是()A.v B.2v C.4v D.2v6. 图为“探究自由落体运动规律”实验过程中拍摄的频闪照片(照片中的数字是小球落下的距离,单位为cm),为了根据照片测得当地重力加速度值一定要记录的是()A.小球的直径B.小球的质量C.频闪光源的频率D.小球初速度为零的位置7. 一物体自距地面高H处自由下落,经时间t落地,此时速度为v,则()A.时物体距地面高度为B..时物体距地面高度为C.物体下落时速度为D.物体下落时速度为二、多选题8. 一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图象如图所示,由图象可知( )A .0~t a 段火箭的加速度小于t a ~t b 段的火箭加速度B .0~t a 段火箭是上升过程,在t a ~t b 段火箭是下落过程C .t b 时刻火箭离地最远D .t c 时刻火箭回到地面9. 一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,1秒内的位移和3秒内位移的比为()A .1:9B .1:5C .1:4D .1:310. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5……所示小球运动过程中每次曝光的位置。
第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系一、匀变速直线运动物体沿直线运动且速度随时间均匀变化(增加或减少).二、速度与时间的关系1.公式:v=v0+at.2.对公式的理解做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at.三、直线运动中的速度—时间图象1.匀速直线运动的速度—时间图象是一条平行于时间轴的直线.2.匀变速直线运动的速度—时间图象是一条倾斜的直线.一、合作探究找规律考点一对速度—时间图象的理解A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度图象如图所示,二者运动方向相同吗?加速度方向相同吗?哪个物体的加速度较大?答:二者运动方向相同;加速度方向相反;B物体的加速度较大.考点二速度—时间关系的理解及应用1.物体做匀变速直线运动的速度与时间的关系是哪种类型的函数?函数关系式是怎样的?该函数关系式中各量和匀变速直线运动的速度与时间的关系式中各物理量有怎样的对应关系?2.物体做匀变速直线运动时一定沿一个方向运动吗?3.匀变速直线运动有何特点?对应的v-t图象与匀速直线运动的v-t图象有何区别?答:1.物体做匀变速直线运动的速度与时间的关系是一次函数,函数关系式是y=b+kx,各量和v=v0+at各量的对应关系是:y⇔v、b⇔v0、k⇔a、x⇔t.2.不一定.例如物体先做匀减速直线运动,速度减小为0后,又反向做匀加速直线运动,只要整个过程加速度不变,物体就做匀变速直线运动,但前后运动方向相反.3.匀变速直线运动中,相同时间内的速度变化是相同的;匀变速直线运动的v-t图象为一条倾斜的直线,匀速直线运动的v-t图象为一条平行于t轴的直线.二、理解概念做判断1.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变.(√)2.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而均匀改变.(√)3.速度随时间不断增加的直线运动,一定是匀加速直线运动.(×)4.公式v=v0+at只适用于匀加速直线运动.(×)5.由公式v=v0+at知v的方向一定和v0方向一致.(×)6.在v-t图象中,图线的斜率只与加速度有关.(√)要点1|匀变速直线运动的理解1.特点:加速度不变(大小和方向均不变).2.分类关于匀变速直线运动,下列说法正确的是()A.匀变速直线运动是加速度不变、速度随时间均匀变化的直线运动B.匀变速直线运动是速度不变、加速度变化的直线运动C.匀变速直线运动是速度随时间均匀变化、加速度也随时间均匀变化的直线运动D.当加速度不断减小时,其速度也一定不断减小【思路点拨】匀变速直线运动是速度均匀变化的,而加速度a不变.【解析】由匀变速直线运动的定义可知,A正确.【答案】 A做直线运动的物体在第1 s末、第2 s 末、第3 s末…的速度分别为1 m/s、2 m/s、3 m/s…,则此物体的运动性质是() A.匀变速直线运动B.非匀变速直线运动C.是加速度不断增大的运动D.可能是匀变速,也可能是非匀变速直线运动解析:从已知条件不能确定非整数时刻的速度,即不知道在第1 s末与第2 s末之间速度是否从1 m/s均匀增加到2 m/s,故物体可能做匀变速运动,也可能做非匀变速直线运动.答案:D两个关键词透析匀变速直线运动的概念:(1)轨迹是直线:加速度不变的运动有直线运动,也有曲线运动.物体做直线运动,表明物体的速度方向与加速度方向在同一直线上.(2)加速度不变:加速度a≠0,且大小和方向均不变;加速度不变表明物体的速度随时间均匀变化,即任意相等的时间内速度的变化均相同.名师点易错若物体做匀减速直线运动,当速度减为零时,再反向做匀加速直线运动,加速度的大小和方向与反向前相同,则整个过程物体做的是匀变速直线运动.要点2|匀变速直线运动的速度公式1.速度公式2.公式v=v0+at的理解(1)对at的理解:由于加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量.(2)对关系式的理解:t时刻物体的速度等于开始时物体的速度加上运动过程中速度的变化量.(3)公式的物理意义:描述了做匀变速直线运动的物体其瞬时速度随时间的变化规律.3.公式v=v0+at的应用(1)适用范围:物体做匀变速直线运动.(2)用途:公式v =v 0+at 中包含四个物理量,不涉及位移,知道了其中任意三个量,就可以求出另外一个物理量.(3)注意事项:该表达式是矢量式,使用公式时不能简单地将各物理量的数值代入,要首先选择正方向,除时间外将其余各物理量表示成带有正负号的数值后才能代入公式.4.特殊情况(1)当v 0=0时,v =at ,即v ∝t .(2)当a =0时,v =v 0(匀速直线运动).汽车以45 km/h 的速度匀速行驶.(1)若汽车以0.6 m/s 2的加速度加速,则10 s 后速度能达到多少?(2)若汽车刹车以0.6 m/s 2的加速度减速,则10 s 后速度能达到多少?(3)若汽车刹车以3 m/s 2的加速度减速,则10 s 后速度为多少?【思路点拨】 分清加速度的正负,利用v =v 0+at 来分析.【解析】 (1)初速度v 0=45 km/h =12.5 m/s ,加速度a =0.6 m/s 2,时间t =10 s .10 s 后汽车的速度为v =v 0+at =(12.5+0.6×10) m/s =18.5 m/s.(2)汽车匀减速运动,a 1=-0.6 m/s 2,减速到停止的时间t m =0-v 0a 1=0-12.5-0.6 s ≈20.83 s>10 s ,所以10 s 后汽车的速度为v =v 0+a 1t =(12.5-0.6×10) m/s =6.5 m/s.(3)汽车刹车所用时间t 2=v 0a 2=12.53s<10 s , 所以10 s 后汽车已经刹车完毕,则10 s 后汽车速度为零.【答案】 (1)18.5 m/s (2)6.5 m/s (3)0。
第二章5 6基础夯实一、选择题(1、2题为单选题,3~5题为多选题)1.(浙江省杭州五县七校2016~2017学年高一上学期联考)唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景。
如果三尺为1m,则水落到地面的速度约为(设初速度为零,忽略空气阻力)导学号1321411(B)A.100m/s B.140m/sC.200m/s D.300m/s解析:下落高度h=1000m,由v2=2gh得v=140m/s,B项正确。
2.在大枣红了的时候,几个小朋友正在大枣树下用石块投向枣树,若某个小朋友从看到石块击中枣树树枝到听到大枣的落地声最少需要0.7s,估算一下这棵枣树的高度至少是导学号1321411 (B)A.1.5m B.2.5mC.5m D.7m解析:红枣从树枝上脱落可认为做自由落体运动,下落时间t=0.7s,根据h=12gt2,h≈2.5m,所以树高至少2.5m,选项B正确。
3.(广东省实验中学2017~2018学年高一上学期期中)伽利略对自由落体的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是导学号1321411(AC)A.其中的丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论B.其中的丁图是实验现象,甲图是经过合理的外推得到的结论C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显D .运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显解析:伽利略研究自由落体运动时,由于当时的条件所限,不能直接对自由落体运动进行研究,而是采取通过斜面实验,来“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显,然后外推的方法得到的,选项BD 错误,选项AC 正确。
4.下图中可以表示物体做自由落体运动的是导学号 1321411( BC )解析:自由落体运动的速度公式为v =gt ,可知t =0时v =0,且v 与t 成正比,故A 错误,B 正确。
第二章 21.(辽宁省实验中学2017~2018学年高一上学期期末)如图所示,一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50Hz 的频率监视前方的交通状况。
当车速v ≤32.4km/h 、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免与障碍物相撞。
在上述条件下,若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度大小取3~6m/s 2之间的某一值,则“全力自动刹车”的最长时间为导学号 1321411( B )A .10.8sB .3sC .5.4sD .1.5s解析:t =Δv a =93s =3s 。
故选B 。
2.(北京交大附中2017~2018学年高一上学期期中)如图所示为一个质点做直线运动的v -t 图象,下列说法中正确的是导学号 1321411( D )A .在18s ~22s 时间内,质点的位移为24mB .整个过程中,E 点所表示的状态是离出发点最远C .CD 段加速度与DE 段加速度方向相反 D .BC 段表示质点通过的位移为34m解析:在18s ~22s 时间内,质点先沿正方向做减速运动,再反向做匀加速运动,由“面积”可知,物体的位移为零,故A 错误;在0~20s 内,物体一直沿正向运动,故位移一直增大,而20s ~22s 内,物体反向运动,故D 点所表示的状态离出发点最远,故B 错误;CD 段加速度与DE 段加速度方向相同,故C 错误;BC 段的位移为x =12(5+12)×4m =34m ,故D 正确。
3.(河南省南阳一中2016~2017学年高一上学期月考)导火索的火焰顺着导火索燃烧的速度是0.8cm/s ,为了使点火人在导火索火焰烧到爆炸物以前能够跑到离点火处120m 远的安全地方去,人运动的速度—时间图象如图所示,问导火索至少需要多长才行?导学号 1321411答案:12.8cm解析:从图象可知人在0~2内做匀加速运动,相应的位移为:x 1=0+v 22t =0+82×2=8m 。
高一物理必修一第二章匀变速直线运动的研究单元检测一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)1.下列描述中哪个不是匀变速直线运动的特点()A. 位移随时间均匀变化B. 速度随时间均匀变化C. v-t图象是一条倾斜直线D. 加速度恒定2.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,零时刻起运动过程的位移x与速度v的关系式为x=(10-0.1v2)(各物理量均采用国际单位制单位),下列分析正确的是()A. 上述过程的加速度大小为10m/s2B. 刹车过程持续的时间为5sC. 刹车过程的位移为5mD. 零时刻的初速度为10m/s3.一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,4s后速度大小变为12m/s。
在这4s内该物体的()A. 加速度的大小一定为2m/s2B. 加速度的大小可能小于2m/s2C. 位移的大小可能为32mD. 位移的大小不可能小于20m4.如图甲为位移传感器,图乙为相对应的木块下滑过程中的部分位移一时间(x-t)图象,若斜面倾角为θ=30°,取重力加速度g =10m/s2,斜面足够长。
下列说法中正确的是()A. 木块在3s内发生位移16mB. 木块在t=1s时速度大小为2m/sC. 木块与斜面间的动摩擦因数为D. 木块的加速度大小为5m/s25.一辆汽车以恒定的加速度开始刹车,刹车后前2s的位移为24m,第3s的位移为6m,汽车在3s内没有停下来,则()A. 汽车的加速度大小为2m/s2B. 汽车第4s内的位移为3mC. 汽车第5s内的位移为1mD. 汽车从开始刹车到刚好静止过程中的平均速度大小为8m/s6.一物体做匀加速度直线运动,某时刻速度的为4m/s,1s后的速度变为10m/s,在这1s的时间内,该物体的()A. 位移的大小等于4mB. 位移的大小等于7mC. 加速度的大小等于4m/s2D. 平均速度的大小等于10m/s7.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1秒内的位移为2m,则下列说法正确的是()A. 物体运动的加速度为2m/s2B. 物体第2秒内的位移为4mC. 物体在第3秒内的平均速度为8m/sD. 物体从静止开始通过32m的位移需要4s时间8.如图所示,是一电梯由底楼上升到顶楼过程中速度随时间的变化图象,则可知( )A. 0~2 s与4~5 s内电梯速度方向相反B. 0~2 s比4~5 s内加速度大C. 2~4 s内电梯静止D. 0~5 s内电梯的位移为10.5 m9.某人不小心将手机从井口掉落,1.5s后看到手机砸击水面溅起浪花,若不计手机掉落时的初速度和人的判断所需的反应时间,则并口到水面的深度大约为()A. 2mB. 6mC. 11mD. 18m10.质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个t s、第2个t s和第3个t s内三段位移之比为()A. 1:4:25B. 2:5:8C. 1:3:5D. 2:4:6二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)11.伽利略在研究力与运动的关系时成功地设计了理想斜面实验.下面关于理想实验的叙述中正确的是()A. 理想实验是建立在经验事实基础上的合乎逻辑的科学推断B. 理想实验完全是逻辑思维的结果,不需要经过客观事实的检验C. 理想实验抓住了客观事实的主要因素,忽略了次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律D. 理想实验所提出的设想是不合乎实际的,因此得出的结论是脱离实际的、不可靠的12.物体从A到B做匀变速直线运动,在中间位置的速度为v1,在中间时刻的速度为v2,则().A. 做匀加速运动时,v1>v2B. 做匀加速运动时,v1<v2C. 做匀减速运动时,v1>v2D. 做匀减速运动时,v1<v213.一物体从斜面顶端由静止开始匀加速滚下,到达斜面中点用时1 s,速度为2 m/s,则下列说法正确的是( )A. 斜面长度为1 mB. 斜面长度为2 mC. 物体在斜面上运动的总时间为sD. 到达斜面底端时的速度为4 m/s14.某质点在t=0时刻从原点出发,开始沿x轴正方向做直线运动,速度与时间的关系如图所示.在下列说法中正确的是()A. 第1秒内和第2秒内质点的速度方向相反B. 第1秒内和第2秒内质点的加速度方向相反C. 第2秒末和第4秒末质点所处的位置相同D. 质点离原点的距离在第2s末比在第6s末远15.将某物体以40m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s内物体的()A. 路程为85 mB. 速度改变量的大小为30 m/sC. 位移大小为75 m,方向向上D. 平均速度大小为17 m/s,方向向上三、实验题探究题(本大题共1小题,共10.0分)16.一电火花打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下.(1)电火花计时器,它使用______电源(填“直流”或“交流”),工作电压______V.(2)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出,已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度v A=______m/s,小车运动的加速度a=______m/s2.(结果要求保留三位有效数字)四、计算题(本大题共4小题,共40.0分)17.甲乙两车在平直的公路上同向匀速行驶,甲车速度为v1=12m/s,乙车的速度为v2=4 m/s,甲车经过乙车旁边时开始以a=1 m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;(2)乙车追上甲车所用的时间.18.一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶,现因故紧急刹车,刹车后经2秒速度变为10m/s,求:(1)刹车过程中的加速度;(2)刹车后5s内汽车通过的位移.19.如图所示为水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v0=2m/s的恒定速率运行,一质量为m的工件无初速度地放在A处,传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动,设工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,AB之间的距离为L=10m,g取10m/s2,求工件从A处运动到B处所用的时间.20.一物体从离地180m高处下落做自由落体运动。
阶段质量评估(二) 匀变速直线运动的研究A 基础达标卷(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(每小题5分,共40分,1~5题为单选题,6~8题为多选题)1.关于匀变速直线运动及公式x =v 0t +12at 2中的加速度的方向和正负值,下列说法错误的是( )A .对匀加速直线运动,公式中a 一定取正值B .匀加速直线运动中加速度方向一定和初速度方向相同C .匀加速直线运动中加速度也有可能取负值D .若规定初速度方向为正方向,则匀加速直线运动公式中a 取正值解析:只有加速度方向与初速度方向相同时,物体才会做加速运动,所以选项B 正确;若规定初速度方向为负方向,则减速运动时,加速度为正值;加速运动时,加速度为负值,所以选项A 错误,选项C 、D 正确;选项A 符合题意.答案:A2.某物体由静止开始做匀加速直线运动,位移为x 时,速度为v ;当速度为3v 时,位移是( )A .9xB .6xC .3xD .12x解析:由v 2-v 20=2ax得x =v 22a .当速度为3v 时,x ′=(3v )22a=9x .故选项A 正确.答案:A3.一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低的点a 的时间间隔是T a ,两次经过一个较高点b 的时间间隔是T b ,则a 、b 之间的距离为( )A.18g (T 2a -T 2b ) B.14g (T 2a -T 2b ) C.12g (T 2a -T 2b ) D .12g (T a -T b )解析:根据时间的对称性,物体从a 点到最高点的时间为T a2,从b 点到最高点的时间为T b 2,所以a 点到最高点的距离h a =12g (T a 2)2=gT 2a 8,b 点到最高点的距离h b =12g (T b 2)2=gt 2b 8,故a 、b 之间的距离为h a -h b =18g (T 2a -T 2b ),故选A. 答案:A4.一辆汽车以20 m/s 的速度沿平直路面行驶,当汽车以5 m/s 2的加速度刹车时,则刹车2 s 内与刹车5 s 内的位移之比为( )A .1∶1B .3∶4C .3∶1D .4∶3解析:汽车刹车后最终静止,应先求汽车运动的最长时间,由v =v 0+at 得t =v -v 0a=0-20-5s =4 s ,即刹车后汽车运动了4 s 就停下来了,5 s 内的位移即4 s 内的位移.因为x 2=v 0t 1+12at 21=20×2+12×(-5)×22 m =30 m ,x 5=x 4=20×4+12×(-5)×42m =40 m ,所以x 2∶x 5=3∶4,选项B 正确.答案:B5.一辆长为0.6 m 的电动小车沿水平面向右做匀变速直线运动,用时间间隔为2 s 的相机拍摄了一组照片.用刻度尺测量照片上的长度,结果如图所示.则小车的加速度大小为( )A .0.5 m/s 2B .1.5 m/s 2C .2.5 m/s 2D .以上没有正确答案解析:根据题意,利用刻度尺测量小车长度为1.20 cm ,而小车实际长度为0.6 m ,可得照片与实际的比例为1∶50;再根据题图读出两个相邻时间段内的照片位移分别是3.00 cm 、7.00 cm ,所以实际位移是1.5 m 、3.5 m ,根据匀变速直线运动的规律Δx =aT 2,求得加速度a =ΔxT2=0.5 m/s 2.答案:A6.关于平均速度,下列说法正确的是( )A .由于匀变速直线运动的速度随时间是均匀改变的,因而它在时间t 内的平均速度就等于这段时间t 内的初速度和末速度的平均值,即v =v 0+v2B .对于加速度发生变化的直线运动,仍然可用 v =xt 来求平均速度C .对于任何直线运动都可用公式 v =v 0+v2来求平均速度 D .对于曲线运动,也可用v =xt来求平均速度解析:v =xt 是平均速度的定义式,适用于任何运动.v =v 0+v 2只适用于匀变速直线运动,故选项A 、B 、D 正确.答案:ABD7.由静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1 s 内的位移为2 m ,关于该物体的运动,下列说法正确的是( )A .物体第1 s 内的平均速度为2 m/sB .物体第1 s 末的瞬时速度为2 m/sC .物体第2 s 内的位移为4 mD .物体运动过程中的加速度为4 m/s 2解析:由平均速度公式v =x t 知第1 s 内的平均速度v =x t =2 m 1 s =2 m/s ,选项A 正确;由匀加速直线运动的平均速度公式v =v 0+v2知,第1 s 末的瞬时速度v =2v -v 0=2×2 m/s -0=4 m/s ,选项B 错误;由初速度为零的匀加速直线运动的位移公式x =12at 2得加速度a=2x t 2=2×2 m 1 s 2=4 m/s 2,选项D 正确;第2 s 内的位移x 2=12at 22-12at 21=12×4 m/s 2×(2 s)2-12×4 m/s 2×(1 s)2=8 m -2 m =6 m ,选项C 错误.答案:AD8.某物体运动的v -t 图象如图所示,根据图象可知该物体( )A .0~1 s 内的平均速度是1 m/sB .0~2 s 内的位移大小是3 mC .0~1 s 内的加速度等于2~4 s 内的加速度D .0~1 s 内的运动方向与2~4 s 内的运动方向相反解析:0~1 s 内的平均速度为1 m/s ,选项A 正确;0~2 s 内的位移为图线下方对应的“面积”,x =3 m ,选项B 正确;由v -t 图象斜率等于加速度知,0~1 s 内的加速度大于2~4 s 内的加速度,选项C 错误;0~1 s 内的速度与2~4 s 内的速度均为正值,说明运动方向相同,选项D 错误.答案:AB二、实验题(本题共2小题,共20分)9.(10分)在测定匀变速直线运动的加速度实验中,某次实验纸带的记录如图所示.已知电磁打点计时器工作电压频率是50 Hz ,每5个点取一个计数点,其中第3个计数点没有画出.则由图中数据可求得该物体的加速度为________m/s 2,第3个计数点与第2个计数点的距离约为________cm.(小数点后保留2位)解析:根据题意,电磁打点计时器工作电压频率是50 Hz ,则打点周期T 0=0.02 s ,计数周期T =5T 0=0.1 s ,由x 45-x 12=3aT 2,可求得a =(5.83-3.62)×10-23×0.12m/s 2=0.74 m/s 2;由x 23-x 12=aT 2可得x 23=x 12+aT 2=4.36 cm. 答案:0.74 4.3610.(10分)如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物拖着纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材.A .直流电源、天平及砝码B .直流电源、毫米刻度尺C .交流电源、天平及砝码D .交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.为使所作图线的斜率等于重力加速度,除作v -t 图象外,还可作________图象,其纵轴表示的是________,横轴表示的是________.解析:(1)打点计时器需接交流电源;重力加速度与物体的质量无关,所以不需要天平和砝码;计算速度时需要用刻度尺测量相邻计数点间的距离,故选项D 正确.(2)由自由落体运动的规律v 2=2gh 可得v 22=gh ,当纵轴表示v 22,横轴表示重物下落的高度h 时,图线的斜率即可表示重力加速度.答案:(1)D (2)v 22-h 速度平方的二分之一 重物下落的高度三、计算题(本题共2小题,共40分)11.(20分)一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36 km/h ,刹车后获得加速度的大小是4 m/s 2,求:(1)刹车后3 s 末的速度;(2)从开始刹车至停止,汽车滑行的距离.解析:汽车刹车后做匀减速滑行,其初速度v 0=36 km/h =10 m/s ,v =0,加速度a =-4 m/s 2,设刹车滑行t 时间后停止,滑行距离为x .(1)由速度公式v =v 0+at 得滑行时间 t =v -v 0a =0-10-4s =2.5 s即刹车后经过2.5 s 停止,所以刹车后3 s 末的速度为零. (2)由位移公式得滑行距离为x =v 0t +12at 2=10×2.5 m +12×(-4) ×2.52 m =12.5 m.答案:(1)0 (2)12.5 m12.(20分)某天,一个4岁的小男孩不慎从高层塔楼的16层坠下,被同楼的一位青年在楼下接住,幸免于难,设每层楼高是3.0 m.(1)求该小男孩在空中下落的时间. (2)求该青年接住小男孩时,小男孩的速度.(3)如果青年从他所在的地方冲到楼下需要的时间是2.1 s ,则该青年要接住小男孩,至多允许他反应的时间是多少?(g =10 m/s 2,忽略青年的高度)解析:(1)小男孩掉下可以近似看做是自由落体运动,由h =12gt 2得t =2h g=2×15×3.010s =3 s. (2)由v 2=2gh 得小男孩的速度v =2gh =2×10×15×3.0 m/s =30 m/s. (3)该青年的反应时间至多为Δt =t -t ′=(3-2.1) s =0.9 s. 答案:(1)3 s (2)30 m/s (3)0.9 sB 能力提升卷(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(每小题5分,共40分,1~5题为单选题,6~8题为多选题)1.在光滑足够长的斜面上,有一物体以10 m/s 的初速度沿斜面向上运动,如果物体的加速度始终为5 m/s 2,方向沿斜面向下.那么经过3 s 后的速度大小和方向是( )A .25 m/s ,沿斜面向上B .5 m/s ,沿斜面向下C .5 m/s ,沿斜面向上D .25 m/s ,沿斜面向下解析:物体向上运动速度减小为零所用时间为t 1,由v 0=at 1,得t 1=v 0a =2 s ,此后物体沿光滑斜面向下加速,1 s 后速度大小为v =5 m/s ,方向沿斜面向下,故B 正确.答案:B2.物体的初速度为v 0,以不变的加速度a 做直线运动,如果要使速度增加到初速度的n 倍,则经过的位移是( )A.v 202a (n 2-1) B.v 202a(n -1) C.v 202a D .v 202a(n -1)2解析:由v 2-v 20=2ax ,即n 2v 20-v 20=2ax ,解得x =v 22a(n 2-1),选项A 正确. 答案:A3.某动车组列车以平均速度v 从甲地开到乙地所需的时间为t ,该列车以速度v 0从甲地出发匀速前进,途中接到紧急停车命令紧急刹车,列车停车后又立即匀加速到v 0继续匀速前进,从开始刹车至加速到v 0的时间是t 0(列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等),若列车仍要在t 时间内到达乙地,则动车组列车匀速运动的速度v 0应为( )A.v tt -t 0 B.v t t +t 0 C.v t t -12t 0D .v t t +12t 0解析:解本题的关键是明确两次运动过程中,列车运行的位移大小相等这个条件.从列车开始刹车至再加速到v 0的过程中,列车做匀变速直线运动,总位移大小为12v 0t 0,根据题意有v t =12v 0t 0+v 0(t -t 0),解得:v 0=v t t -12t 0,只有选项C 正确.答案:C4.甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动,其v -t 图象如图所示,则( )A .1 s 时甲和乙相遇B .0~6 s 内甲、乙相距最大距离为1 mC .2~6 s 内甲相对乙做匀速直线运动D .4 s 时乙的加速度方向反向解析:解本题的关键是理解v -t 图象的物理意义.由图象可知:在t =1 s 时,甲、乙速度相等,位移不等,没有相遇,故选项A 错误;图象与坐标轴围成的“面积”表示位移的大小,由图象可知,6 s 末甲、乙相距最远,最远距离x =12×4×4 m =8 m ,故选项B 错误;在2~6 s内甲、乙两个物体的v-t图象的斜率相同,所以两物体的加速度相同,则甲相对乙做匀速直线运动,故选项C正确;乙物体在2~6 s内图象的斜率相同,所以加速度是相同的,故选项D错误.答案:C5.如图所示为甲、乙两物体在同一起跑线上同时向同一方向做直线运动时的v-t图象,则下列判断正确的是()A.甲、乙均做匀加速直线运动B.在t1时刻甲、乙两物体相遇C.在t1时刻之前乙在甲的前方D.在t1时刻之后二者不能相遇解析:由题图可知,甲、乙均做匀加速直线运动,且乙的加速度大,选项A正确;t1时刻之前,v甲>v乙,甲在乙的前方,选项C错误;0~t1时间内,x甲>x乙,故t1时刻两物体没有相遇,选项B错误;在t1时刻之后,由于v乙>v甲,所以二者能够相遇,选项D错误.答案:A6.下列关于匀变速直线运动的说法正确的是()A.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同的B.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度变化的方向总是相同的C.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大D.做匀变速直线运动的物体,它的速度在单位时间内变化越大,加速度越大解析:匀加速直线运动的速度方向和加速度方向相同,而匀减速直线运动的速度方向和加速度方向相反;加速度表示速度变化的快慢,速度变化越快,加速度就越大.故选项B、D正确,选项A、C错误.答案:BD7.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=3 m/s2,a乙=-5 m/s2,那么对甲、乙两物体的判断正确的是()A.甲的加速度小于乙的加速度B.甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动C.甲的速度比乙的速度变化慢D.甲、乙在不相等时间内速度变化可能相同解析:加速度为矢量,负号表示方向,因此甲、乙两物体的加速度方向相反,甲的加速度小于乙的加速度,故选项A 正确;甲物体的加速度沿正方向,与速度同向,做加速运动;乙物体的加速度沿负方向,与速度方向相反,先做减速运动再反向做加速运动,故选项B 错误;加速度是表示速度变化快慢的物理量,故选项C 正确;根据a =ΔvΔt ,因为加速度方向不同,故Δv =a Δt 方向一定不同,故选项D 错误.答案:AC8.物体做匀变速直线运动,已知在时间t 内通过的位移为x ,则以下说法正确的是( ) A .不可求出物体在时间t 内的平均速度 B .可求出物体的加速度C .可求出物体经过t2时的瞬时速度D .可求出物体通过x2时的速度解析:由平均速度公式v =xt 得,选项A 错误;因为做匀变速直线运动的物体在中间时到的瞬时速度等于全程的平均速度,选项C 正确;在x 、t 、a 、v 0和v t 五个物理量中,至少需要知道其中三个才可以求出其他物体量,选项B 错误;求不出物体通过x2时的速度,选项D 错误.答案:C二、实验题(本题共2小题,共20分)9.(10分)某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,已在每条纸带上每5个计时点取好了一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1 s ,依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心,纸带被撕断了,如图所示.请根据给出的A 、B 、C 、D 四段纸带回答:(填字母)(1)从纸带A 上撕下的那段应该是B 、C 、D 三段纸带中的________. (2)打A 纸带时,物体的加速度大小是________m/s 2.解析:(1)根据A 图可知Δx =at 2=6 mm ,则x 45-x 12=3Δx =18 mm ,解得x 45=54.0 mm ,选项C 正确.(2)根据Δx =at 2解得物体的加速度大小是0.6 m/s 2. 答案:(1)C (2)0.610.(10分)如图甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上6个计数点.加速度大小用a 表示.甲(1)OE 间的距离为________cm.(2)如图乙是根据实验数据绘出的x -t 2图象(x 为各计数点至同一起点的距离),倾斜程度表示______,加速度大小为________m/s 2(保留3位有效数字).乙解析:(1)此刻度尺的分度值为1 mm ,要估读到0.1 mm.(2)由x =12at 2可知图线的倾斜程度k =12a ,由图中数据可计算出k ,则加速度大小为0.933m/s 2.答案:(1)1.81 (2)12a 0.933三、计算题(本题共2小题,共40分)11.(20分)做匀加速直线运动的物体途中依次经过A 、B 、C 三点,已知AB =BC =l2,AB 段和BC 段的平均速度分别为v 1=3 m/s 、v 2=6 m/s.则:(1)物体经B 点时的瞬时速度v B 为多大?(2)若物体运动的加速度a 0=2 m/s 2,试求A 、C 的距离l . 解析:(1)设加速度大小为a ,经A 、C 的速度大小分别为v A 、v C . 由匀加速直线运动规律可得 v 2B -v 2A =2a ×l 2 v 2C -v 2B =2a ×l 2 v 1=v A +v B 2v 2=v B +v C 2解得v B =5 m/s.(2)由(1)得v A =1 m/s ,v C =7 m/s由v 2C -v 2A =2a 0l解得l =12 m.答案:(1)5 m/s (2)12 m12.(20分)汽车在平直的公路上匀速行驶,司机突然发现正前方15 m 处有一辆自行车以5 m/s 的速度做同方向的运动,汽车司机在反应0.4 s 后才实施制动,这个时间称为反应时间.若从汽车开始刹车计时,它的位移随时间变化的关系为x =15t -2.5t 2(m).(1)从司机发现自行车开始,到汽车停止,汽车还能继续运动多大距离?(假设汽车运动过程中没撞上自行车)(2)按题述情况,试判断汽车是否会撞上自行车?并说明理由. 解析:解本题的关键是能够根据题设信息找到两车运动的位移关系.(1)依题意知,汽车匀速行驶的速度v 0=15 m/s ,刹车的加速度a =-5 m/s 2,反应时间t 1=0.4 s汽车做匀速直线运动的距离x 1=v 0t 1=15×0.4 m =6 m 假设汽车做匀减速直线运动的距离为x 2,由0-v 20=2ax 2得: x 2=-v 202a =-1522×(-5)m =22.5 m所以汽车还能继续运动的距离x =x 1+x 2=28.5 m(2)假设汽车从v 0=15 m/s 减速到v =5 m/s 所用的时间为t 2 由v =v 0+at 2得:t 2=v -v 0a=2 s汽车减速前进的的距离x 3=v 0t 2+12at 22=20 m自行车在2.4 s 内前进的距离x 4=v (t 1+t 2)=12 m 因为x 1+x 3<x 4+15 m 所以汽车不会撞上自行车 答案:(1)28.5 m (2)否。
阶段测试题(二)(测试范围:第二章匀变速直线运动的研究)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.物体从斜面顶端由静止开始下滑,经时间t到达斜面中点,则物体从斜面顶端滑到底端共用时间B C.2t D tA2. 如图1所示是甲、乙两物体从同一地点、沿同一方向做直线运动的v-t图像,则由图像可看出A.这两个物体两次相遇的时刻分别是1s末和4s末B.这两个物体两次相遇的时刻分别是2s末和6s末C.两个物体相距最远的时刻是2sD.4s末以后甲在乙的前面3.一辆汽车起步后在10s内速度达到80km/h,一列火车起步后达到这个速度需要60s。
两车的上述过程均可看作是匀变速直线运动,则关于该过程下列说法正确的是A. 汽车的加速度大B. 火车的加速度大C. 两车通过的位移相同D. 汽车通过的位移大4. 一辆汽车沿平直道路行驶,其v-t图像如图2所示。
在t=0到t=40s这段时间内,汽车的位移是A. 0B. 30mC.750mD. 1200m5.物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2m,BC=3m,且物体通过AB、BC、CD所用时间相等,则下列说法正确的是A.可以求出物体加速度的大小B.可以求得CD=4mC.可求得OA之间的距离为0.5mD.可求得OA之间的距离为1.5m6. 据分析,著名足球明星C罗曾在某次头球破门时重心上升了71cm,估算此次头球破门时C罗离地的时间应为A. 0.75sB. 0.38sC. 0.27sD. 0.54s7. 如图4所示,一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50Hz 的频率监视前方的交通状况。
当车速v≤10m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免与障碍物相撞。
第二章学业质量标准检测本卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第I卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1〜6 小题只有一个选项符合题目要求,第7〜10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4 分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(河北省张家口市2017〜2018学年高一上学期期中)如图所示,飞机起飞时可以认为是在同一直线上运动,在同一底片上相隔相等时间多次曝光“扌巾摄”而得到飞机在不同时刻的位置,可以看出在相等时间间隔内,飞机的位移不断增大,则下列说法中正确的是导学号1321411 ( C )A.由“观察法”可以看出飞机一定做匀加速直线运动B.由“观察法”可以看出飞机的加速度不断增大C.若测出相邻两段位移之差都相等,则飞机做匀变速直线运动D.在图片中显示的每两个相邻位置之间,飞机做匀速直线运动解析:由图片只能判定飞机做加速运动,不能判定其加速度的变化,故A、B、D错误。
由^x=af可知选项C正确。
2.(山西省大同一中2016〜2017学年高一上学期检测)如图所示,表示某一物体的运动图象,由于画图人粗心未标明是e—f图彖还是x—f图象,但已知第Is内的速度比第3s内的速度大,下列说法正确的是导学号1321411 ( B )Zz#10 2 4 z/sA.该图一定是e—/图象B.该图一-定是兀一f图象C.前2s物体的速度越来越大D.前2s物体的加速度恒定解析:若该图象是v~t图象,则斜率表示速度,从图象中可知物体在前2s做加速,2〜4s 做匀速,第Is内的速度小于第3s内的速度,与题意不合,故一定为x~t图象,位移时间图象的斜率表示速度,前2s内的斜率恒定,即做匀速直线运动,其加速度为零,故B正确。
3.某人用手表估测火车的加速度,先观测3分钟,发现火车前进540m;隔3分钟后又观察1分钟,发现火车前进360m,若火车在这7分钟内做匀加速直线运动,则火车的加速度为|导学号1321411|( B )A.0.03m/s2B. 0.01m/s2C. 0.5m/s2D. 0.6m/s2解析:由题意得:Xi=v Q ti+^at]即:54O=18O U O+|^18O2①即360=420%+*G4202—36O^o-y/36O2②由①②解得6/=0.01 m/s24.(安徽省安庆一中2016~2017学年高一上学期期中)如图,A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的c — r图象,根据图象可以判断导学号1321411 (D )A.甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相同方向相反B.两球在f=8s时相距最远C.两球在r=2s时速度相等D.两球在f=8s时相遇A7; 40—0 —20—0解析的加速度大小为4 = 1石1= ― /s2=10m/s2, B的加速度大小为如=| 5_2 |=6.67m/s2,加速度方向相反,故A错误;依据运动的对称性知,两球在/=8s时两球的位移均为零,都回到出发点相遇,显然不是相距最远,故B错误,D正确;由图知,r=2s时两球的速度大小均为20m/s,但速度方向相反,则速度不同,故C错误,故选D。
一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)1.如图所示,水平线OO '在某竖直平面内,距地面高度为h ,一条长为L (L h <)的轻绳两端分别系小球A 和B ,小球A 在水平线OO '上,竖直向上的外力作用在A 上,A 和B 都处于静止状态。
现从OO '上另一点静止释放小球1,当小球1下落至与小球B 等高位置时,从OO '上静止释放小球A 和小球2,小球2在小球1的正上方。
则下列说法正确的是( )A .小球B 将与小球1同时落地B .h 越大,小球A 与小球B 的落地时间差越大C .从小球2释放到小球1落地前,小球1与2之间的距离随时间的增加而均匀增大D .若1落地后原速率弹回,从此时开始计时,1与2相遇的时间随L 的增大而减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .设小球1下落到与B 等高的位置时的速度为v ,设小球1还需要经过时间t 1落地,则:21112h L vt gt -=+① 设B 运动的时间为t 2,则2212h L gt -=② 比较①②可知12t t <故A 错误;B .设A 运动时间为t 3,则2312h gt =可得3222()h h L t t g g--=可知L 是一个定值时,h 越大,则小球A 与小球B 的落地时间差越小。
故B 错误;C .1与2两球的距离221122L t gt gt t νν'=+-= 可见,两球间的距离随时间的推移,越来越大;故C 正确; D .作出小球1和小球2运动的v -t 图象,如图所示由图可知,t 1时刻,小球2开始运动;t 2刻,小球1落地;t 3刻,小球1和小球2相遇。
图中左边的阴影部分面积表示的就是轻绳的长度L ,可见,若1落地后原速率弹回,从此时开始计时,1与2相遇的时间随L 的增大而增大,所以D 错误。
故选C 。
2.a b 、两车在平直的公路上沿同一方向行驶,两车运动的v t -图象如图所示。
第二章检测卷(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1在真空中,将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放,下列频闪照片中符合事实的是()2某航母跑道长200 m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s。
那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A.5 m/sB.10 m/sC.15 m/sD.20 m/s3雨滴自屋檐由静止滴下,每隔0.2 s滴下一滴,第一滴落地时第六滴恰欲滴下,此时第一滴、第二滴、第三滴、第四滴之间的距离依次为1.62 m、1.26 m、0.90 m,设落下的雨滴的运动情况完全相同,则此时第二滴雨滴下落的速度为()A.8.00 m/sB.7.84 m/sC.7.20 m/sD.7.00 m/s4滑雪者以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动,到达斜面顶端时的速度为零。
已知滑雪者通过斜面中点时的速度为v,则滑雪者在前一半路程中的平均速度大小为()AC5(2014·大纲全国卷)一质点沿x轴做直线运动,其v-t图象如图所示。
质点在t=0时位于x=5 m处,开始沿x轴正向运动。
当t=8 s时,质点在x轴上的位置为()A.x=3 mB.x=8 mC.x=9 mD.x=14 m6一辆汽车以20 m/s的速度沿平直公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车,汽车以5 m/s2的加速度做匀减速直线运动,那么刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移之比为()A.1∶1B.3∶4C.3∶1D.4∶37物体做竖直上抛运动后又落回到原出发点的过程中,下列说法正确的是()A.上升过程中,加速度方向向上,速度方向向上B.下落过程中,加速度方向向下,速度方向向下C.在最高点,加速度大小为零,速度大小为零D.到最高点后,加速度方向不变,速度方向改变8两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶。
第二章 2基础夯实一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.在运用公式v =v 0+at 时,关于各个物理量的符号下列说法中正确的是1321411( A ) ①必须规定正方向,式中的v 、v 0、a 才取正、负号 ②在任何情况下a >0表示加速运动,a <0表示做减速运动 ③习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向,a >0表示做加速运动,a <0表示做减速运动④v 的方向总是与v 0的方向相同 A .①③B .②④ C .①②D .③④解析:习惯上我们规定v 0的方向为正方向,当a 与v 0方向相同时a 取正号,a 与v 0方向相反时a 取负号,像这种规定我们一般不作另外的声明,但不说不等于未规定,所以①③正确,②错误,由v =v 0-at 可以看出v 的方向与v 0方向有可能相反,④错误。
2.2018年1月9日,中国空军宣传纪录片《为打赢起飞》多角度全方位展示了“歼-20”战机的作战训练画面,假设在某次短距离起飞过程中,战机只用了10秒钟就从静止加速到起飞速度288km/h ,假设战机在起飞过程中做匀加速直线运动,则它的加速度大小为1321411( C )A .28.8m/s 2B .10m/s 2C .8m/s 2D .2m/s 2解析:由v 0=0,v =288km/h =80m/s ,t =10s ,a =v -v0t =80m/s -010s =8m/s 2,故C 正确。
3.(河北冀州中学2016~2017学年高一上学期月考)某汽车在启用ABS 刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示。
由图可知,启用ABS 后1321411( D )A.t1时刻车速更小B.0~t1的时间内加速度更大C.加速度总比不启用ABS时大D.刹车后前行的距离比不启用ABS更短解析:由图看出,启用ABS后t1时刻车速更大,故A错误。
第二章 2基础夯实一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.在运用公式v =v 0+at 时,关于各个物理量的符号下列说法中正确的是导学号 1321411( A )①必须规定正方向,式中的v 、v 0、a 才取正、负号 ②在任何情况下a >0表示加速运动,a <0表示做减速运动③习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向,a >0表示做加速运动,a <0表示做减速运动④v 的方向总是与v 0的方向相同 A .①③ B .②④ C .①②D .③④解析:习惯上我们规定v 0的方向为正方向,当a 与v 0方向相同时a 取正号,a 与v 0方向相反时a 取负号,像这种规定我们一般不作另外的声明,但不说不等于未规定,所以①③正确,②错误,由v =v 0-at 可以看出v 的方向与v 0方向有可能相反,④错误。
2.2018年1月9日,中国空军宣传纪录片《为打赢起飞》多角度全方位展示了“歼-20”战机的作战训练画面,假设在某次短距离起飞过程中,战机只用了10秒钟就从静止加速到起飞速度288km/h ,假设战机在起飞过程中做匀加速直线运动,则它的加速度大小为导学号 1321411( C )A .28.8m/s 2B .10m/s 2C .8m/s 2D .2m/s 2解析:由v 0=0,v =288km/h =80m/s ,t =10s ,a =v -v 0t =80m/s -010s =8m/s 2,故C 正确。
3.(河北冀州中学2016~2017学年高一上学期月考)某汽车在启用ABS 刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示。
由图可知,启用ABS 后导学号 1321411( D )A.t1时刻车速更小B.0~t1的时间内加速度更大C.加速度总比不启用ABS时大D.刹车后前行的距离比不启用ABS更短解析:由图看出,启用ABS后t1时刻车速更大,故A错误。
由斜率等于加速度的大小得到,启用ABS后0~t1的时间加速度小,t1~t2的时间内加速度大,故B、C错误。
根据速度图象的“面积”等于位移大小看出,刹车后前行的距离比不启用ABS更短,故D正确,故选D。
4.(浙江省诺丁汉大学附中2017~2018学年高一上学期期中)四个质点做直线运动,它们的速度图象分别如图所示,在2s末能回到出发点的是导学号1321411(AD)解析:质点A在0~2s内的位移x1=0,即物体在2s末回到出发点。
故A正确。
质点B 在0~2s内的位移x2=1m,即物体在2s末不能回到出发点。
故B错误。
质点C在0~2s内的位移x3=1m,即物体在2s末不能回到出发点。
故C错误。
质点D在0~2s内的位移x4=0,即物体在2s末回到出发点。
故D正确。
故选A、D。
5.(广州市七中等六校2016~2017学年高一上学期期中联考)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象,某同学在一次实验中得到的运动的小车的v-t图象如图所示,由此可知导学号1321411(AB)A.小车先做加速运动,后做减速运动B.小车运动的最大速度约为0.8m/sC.小车的最大位移是0.8mD.小车做曲线运动解析:由图象的斜率可知,0~9s小车做加速运动,9s~15s小车做减速运动;当t=9s 时,速度最大,v max≈0.8m/s,所以选项A、B正确。
在v-t图中,图线与坐标轴所围的面积在数值上表示位移的大小,图中每小格的面积表示的位移大小为0.1m ,总格数约为83格(大于半格计为一格,小于半格忽略不计),总位移8.3m ,所以选项C 错误。
小车做直线运动,所以选项D 错误。
二、非选择题6.汽车在平直路面上紧急刹车时,加速度的大小是6m/s 2,如果必须在2s 内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?如果汽车以此最高允许速度行驶,必须在1.5s 内停下来,汽车刹车的过程中加速度至少多大?导学号 1321411答案:12m/s 8m/s 2解析:由题意知a =-6m/s 2,t =2s ,v =0,由v =v 0+at 得v 0=v -at =0m/s -(-6m/s 2)×2s =12m/s 。
根据v =v 0+a ′t ′,有a ′=v -v 0t ′=0m/s -12m/s 1.5s =-8m/s 2,所以汽车刹车匀减速运动加速度大小至少为8 m/s 2。
7.一质点从静止开始以1m/s 2的加速度匀加速运动,经5s 后做匀速运动,最后2s 的时间内使质点匀减速到静止,则质点匀速运动时速度是多大?匀减速运动时的加速度又是多大?导学号 1321411答案:5m/s ;-2.5m/s 2解析:质点的运动过程包括加速——匀速——减速3个阶段(如图),AB 为匀加速阶段,BC 为匀速阶段,CD 为匀减速阶段。
匀速运动的速度即为加速阶段的末速度v B ,由速度公式得v B =v 0+at =(0+1×5)m/s =5m/s而质点做匀减速运动的初速度即为匀速运动的速度,所以, v B =v C =5m/s ,而最终v D =0,由v D =v C +at 得 a =v D -v C t =(0-5)2m/s 2=-2.5m/s 2能力提升一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.(山东青州2016~2017学年高一上学期检测)物体做匀加速直线运动,已知第1s 末的速度是6m/s ,第2s 末的速度是8m/s ,则下列结论正确的是导学号 1321411( C )A .物体零时刻的速度是2m/sB .物体的加速度是3m/s 2C .任何1s 内的速度变化都是2m/sD .第1s 内的平均速度是6m/s解析:a =v 2-v 1t =2m/s 2,所以B 错,C 对;v 0=v 1-at =4m/s ,故A 错;因为第1s 末的速度是6m/s ,所以第1s 内的平均速度一定小于6m/s ,D 错。
2.(河南省洛阳一中2016~2017学年高一上学期摸底)一列车沿直线轨道从静止出发由A 地驶向B 地,并停在B 地,列车做加速运动时,其加速度最大值为a 1;做减速运动时,其加速度的绝对值的最大值为a 2。
要让列车由A 地到B 地所用的时间最短,图中列车的v -t 图象应是(其中tan α=a 1;tan β=a 2)导学号 1321411( D )解析:由题意可知,列车的初末速度都为零,故A 、B 错误;因为图线与横轴所围的“面积”表示位移, 在位移相等的条件下,D 图所需时间短,故C 错误,D 正确。
3.(山东省德州市2017~2018学年高一上学期期末)如图所示为直升飞机由地面垂直起飞过程的v -t 图象,则关于飞机的运动,下列说法正确的是导学号 1321411( C )A .5~15s 内飞机在空中处于悬停状态B .15~20s 内飞机匀减速下降C .0~25s 内飞机上升的最大高度为300mD .20s 时飞机的加速度为零解析:由图线可知,5~15s 内飞机匀速向上运动,故A 错;15~20s 内飞机匀减速向上运动,故B 错;0~25s 上升的最大高度在时刻20s 处,x =12(10+20)×20m =300m ,故C正确;20s 时飞机加速度不为零,故D 错。
4.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s 后速度大小为10m/s 。
在这一过程中导学号 1321411( BD )A .物体一定向一个方向运动B .物体的运动方向可能发生改变C .加速度大小可能小于4m/s 2D .加速度大小可能大于10m/s 2解析:物体做匀变速直线运动,题中只告诉了物体在某时刻速度的大小为4m/s ,可能和10m/s 的速度同向,也可能反向,所以B 正确,A 错误。
已知条件中涉及时间和速度的大小,可求加速度,有两种可能:以初始时刻的速度方向为正方向,当物体做匀加速运动时,v =10m/s ,a =v -v 0t =6m/s 2,当物体做匀减速运动时,v =-10m/s ,a =v -v 0t =-14m/s 2,故C 错误,D 正确。
5.(北京师大附中2017~2018学年高一上学期期中)质点由静止开始做直线运动,加速度与时间关系如图所示,t 2=2t 1,则导学号 1321411( AC )A .质点一直沿正向运动B .质点在某个位置附近来回运动C .在0~t 2时间段内,质点在t 1时刻的速度最大D .在0~t 2时间段内,质点在t 2时刻回到原点解析:由图可知在t 1时间内质点做初速度为零的匀加速运动,在t 1~t 2时间内做匀减速运动,且加速度大小相等,时间相等,故质点一直沿正向运动,t 1时刻的速度最大,t 2时刻的速度为零,故A 、C 正确,B 、D 错误。
二、非选择题6.猎豹是目前世界上在陆地奔跑速度最快的动物,时速可达110多公里,但不能维持长时间高速奔跑,否则会因身体过热而危及生命。
猎豹在一次追击猎物时(如图),经4s 速度由静止达到最大,然后匀速运动保持了4s 仍没追上猎物,为保护自己它放弃了这次行动,以3m/s 2的加速度减速,经10s 停下,设此次追捕猎豹始终沿直线运动。
导学号 1321411求:(1)猎豹加速时的平均加速度多大? (2)猎豹奔跑的最大速度可达多少km/h? 答案:(1)7.5m/s 2 (2)108km/h 解析:由速度公式得v m =a 2t 2=3×10m/s =108km/h a 1=v m t 1=304m/s 2=7.5m/s 2。
7.2017年4月20日,我国在文昌航天发射中心,用“长征七号”运载火箭成功将“天舟一号”货运飞船送入预定轨道。
火箭发射时,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速运动的加速度为50m/s 2,燃烧30 s 后第一级脱离,第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度为10m/s 2的匀减速运动,10s 后第二级火箭启动,卫星向上的加速度为80m/s 2,这样经过1分半钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?请你用v -t 图象描述这一过程。
导学号 1321411答案:8600 m/s ;如图。
解析:整个过程中卫星的运动不是匀变速直线运动,但可以分为三个匀变速直线运动处理。
第一级火箭燃烧完毕时的速度 v 1=a 1t 1=50×30 m/s =1500 m/s 减速上升10 s 后的速度v 2=v 1-a 2t 2=1500 m/s -10×10 m/s =1400 m/s 第二级火箭熄火时的速度v 3=v 2+a 3t 3=1400 m/s +80×90 m/s =8600 m/s 。
“v -t ”图象见图。