2020年高中物理 第二章 匀变速直线运动单元检测卷 新人教版必修1 10页

第二章 匀变速直线运动 一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）‎ 1. 一质点做匀变速运动，初速度大小为‎2m/s，1s后末速度大小变为‎4m/s，则下列判断正确的是（　　）‎ A. 速度变化量的大小可能小于‎2m/s B. 速度变化量的大小可能大于‎2m/s C. 加速度大小一定小于‎6m/s2 D. 加速度大小一定大于‎6m/s2‎ 2. 一列火车在平直轨道上做匀速直线运动，能描述火车运动状态的图象是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ 3. 如图所示为某一物体做直线运动的v-t图象，用v1、a1表示物体在0～t1时间内的速度和加速度，v2、a2表示物体在 t1-t2时间内的速度和加速度，则由图可知 （　　）‎ A. v1与v2方向相同，a1与a2方向相同，a1＞a2 B. v1与v2方向相同，a1与a2方向相反，a1＜a‎2 ‎C. v1与v2方向相反，a1与a2方向相同，a1＞a2 D. v1与v2方向相反，a1与a2方向相反，a1＜a2 ‎ 4. 在变速直线运动中，下列关于加速度的正负与物体的运动情况判断正确的是（　　）‎ A. a＞0时，物体一定做匀加速直线运动 B. a＞0时，物体可能做匀减速直线运动 C. a＜0时，物体一定做匀减速直线运动 D. a＜0时，物体一定做减速直线运动 5. 自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点，此后其运动的v-t图象如图所示，自行车在t=50s时追上汽车，则（　　） ‎ A. 汽车的位移为100 m B. 汽车的运动时间为20 s C. 汽车的加速度大小为0.25 m/s2 D. 汽车停止运动时，二者间距最大 6. 质点做匀变速直线运动的位置x与时间t的关系为x=t2+5t（物理量均采用国际单位制单位），该质点（　　）‎ A. 质点运动的初速度为‎2m/s B. 质点运动的加速度为‎1m/s‎2 ‎C. 质点在第1s内的位移为‎6m D. 质点在第1s内的平均速度为‎2m/s 7. 房沿处的水滴每隔0.2s自由下落一滴．在某个时刻，第一滴刚要到地时，第五滴恰要下落．重力加速度g取‎10m/s2．则关于这几滴水，下列说法正确的是（　　）‎ A. 五滴水在空中竖直方向上等间距分布 B. 房沿距地的高度为‎0.8m ‎ 9‎ C. 房沿距地的高度为‎3.2m D. 水滴落地前瞬间的速度为‎10m/s 1. 如油画所示是伽利略研究自由落体运动时的情景，他设计并做了小球在斜面上运动的实验，关于这个实验的下列说法中不符合史实的是（　　）‎ A. 伽利略以实验来检验速度与时间成正比的猜想是否真实 B. 伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下是为了“冲淡”重力的影响 C. 伽利略通过实验发现小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动 D. 伽利略用实验而不是外推的方法得到斜面倾角增大到小球仍然会保持匀加速运动 2. 一种“傻瓜”相机的曝光时间是固定不变的．为了估测相机的曝光时间，有位同学提出了下述实验方案：他从墙面前某点，使一个小石子自由落下，对小石子照相，得到如图的照片，由于小石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹AB，已知每块砖的平均厚度约为‎6cm，且下落起点到A点距离竖直距离约‎1.8m，从这些信息估算该相机的曝光时间最接近于（　　）‎ A. 0.2‎s B. 0.6s C. 0.02s D. 0.008s 3. 将自由落体运动分成时间相等的4段，物体通过第三段时间下落的高度为‎25m，那么物体下落的第1段时间所下落的高度为（　　）‎ A. ‎3.5‎m‎ B. ‎4.5m C. ‎5m D. ‎‎6m 4. 如图所示，分别为汽车甲的位移-时间图象和汽车乙的速度-时间图象，则（　　）‎ ‎ A. 甲的加速度大小为‎5m/s2 B. 乙的加速度大小为‎5m/s‎2 ‎C. 甲在4s内的位移大小为40 m D. 乙在4 s内的位移大小为20 m 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）‎ 5. 某人骑自行车在平直公路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的速度v随时间t变化的图象。某同学为了简化计算，用虚线做近似处理，下面说法正确的是（　　）‎ ‎ A. 在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B. 在0～t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大 C. 在t1～t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大 D. 在t3～t6时间内，虚线表示的是匀速运动 6. 一个做匀加速直线运动的物体先后经过A、B两点的速度分别为v1和v2，则下列结论中正确的有 （　　）‎ 9‎ A. 物体通过AB这段位移所用时间的中间时刻的速度为 B. 物体经过AB位移中点的速度大小为  C. 物体通过AB这段位移的平均速度为 D. 物体经过AB位移中点的速度大小为 1. 一物体作匀加速直线运动，从计时起，第 1s内位移为 ‎1m，第 2s内位移为 ‎2m……第ns内位移为nm，则（）‎ A. 物体的初速度为零 B. 物体的加速度大小为 ‎1m/s‎2 ‎C. 物体在 2s末的速度为 ‎2m/s D. 物体在前 5s的平均速度为 ‎3m/s 2. ‎2013年12月“嫦娥三号”在月球表面上的软着陆为我们的月球旅行开辟了新航道．未来的某天，一位同学在月球上做自由落体运动实验：让一个质量为‎1kg的小球从一定的高度自由下落，测得小球在第5s内的位移是‎7.2m，此时小球还未落到月球表面．则（）‎ A. 月球表面的重力加速度大小为‎1.6 m/s2 B. 小球在5 s末的速度是‎16 m/s C. 小球在前5 s内的位移是‎20 m D. 小球在第5 s内的平均速度是‎3.6 m/s 三、实验题探究题（本大题共1小题，共10.0分）‎ 3. 某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动． ①实验中，必要的措施是______． A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 ②他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）s1=‎3.59cm，s2=‎4.41cm，s3=‎5.19cm，s4=‎5.97cm，s5=‎6.78cm，s6=‎7.64cm，则小车的加速度a=______m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=______m/s．（结果均保留两位有效数字） ‎ ‎ ‎ 四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）‎ 9‎ 1. 一辆值勤的警车停在路边，当警员发现从他旁边以v=‎8 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，立即前去追赶，警车发动起来。若警车以a=‎2 m/s2 加速度做匀加速直线运动.则：‎ ‎（1）警车要多长时间才能追上违章的货车？‎ ‎（2）在警车追上货车之前，两车的最大距离是多少？ ‎ 2. 快速公交进站时要求定点停车，当车停稳后车门与站台候车区的屏蔽门必须对齐，以便乘客上下车．公交车进站过程可视为匀减速直线运动，减速前以‎20m/s的速度行驶．晴天时．司机距停车点‎25m处开始刹车，公交车恰好停在停车点．雨天时，公交车刹车的加速度大小为晴天时的0.5倍． （1）求晴天时公交车刹车的加速度大小； （2）求晴天时公交车刹车的停车时间； （3）若雨天时公交车减速前扔以‎20m/s的速度行驶，且进站扔要停在停车点，司机应在距停车点多远处开始刹车？ ‎ 3. 屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高‎1m的窗子的上、下沿，如图所示，问：（g取‎10m/s2） （1）滴水的时间间隔是多少？ （2）此屋檐离地面多高？ ‎ ‎ ‎ 9‎ 答案和解析 ‎【答案】‎ ‎1. B 2. D 3. B 4. B 5. C 6. C 7. C 8. D 9. C 10. C 11. B 12. BD 13. ABC 14. BD 15. AC ‎ ‎16. AB；0.80；0.40  ‎ ‎17. 解：根据两车的位移关系，结合运动学公式求出追及的时间；当两车速度相等时，相距最远，结合位移公式求出两车间的最大距离。‎ ‎（1）设警车经过t时间才能追上违章的货车，根据位移关系有： ‎ 带入数据解得：t=8s ‎（2）两车速度相等时所用的时间为：v=at   带入数据解得：t=4s 此时货车的位移为： ‎ 警车的位移为： ‎ 则两车间的最大距离为：△x=x1-x2=32‎-16m=‎‎16m ‎  ‎ ‎18. 解：（1）晴天时，初速度，刹车位移，加速度， （2）刹车的停车时间，有：． （3）雨天刹车的加速度为： 雨天刹车的位移为： 答：（1）求晴天时公交车刹车的加速度大小为； （2）求晴天时公交车刹车的停车时间2.5s； （3）若雨天时公交车减速前扔以‎20m/s的速度行驶，且进站扔要停在停车点，司机应在距停车点‎50m处开始刹车．  ‎ ‎19. 解：（1）设滴水的时间间隔为T，知窗子的高度等于自由下落3T内的位移减去2T内的位移。有：       g（3T）2-g（2T）2=‎1m，解得：T=0.2s，  故滴水的时间间隔T是0.2s。 （2）水从屋檐下落到地面的时间t=4T。 ‎ 9‎ ‎   h=g（4T）2=‎3.2m    答：（1）滴水的时间间隔是0.2s； （2）此屋檐离地面的高度为‎3.2m。  ‎ ‎【解析】‎ ‎1. 解：当1s后的速度与初速度方向相同时，△v=v2-v1=4‎-2m/s=‎2m/s，． 当1s后的速度与初速度方向相反时，△v=v2-v1=-4‎-2m/s=‎-6m/s，． 故B正确，A、C、D错误． 故选：B 根据△v=v2-v1求速度的变化量，根据求加速度的大小，注意1s后的速度方向可能和初速度方向相同，可能相反． 解决本题的关键掌握加速度的定义式，以及注意速度、加速度的矢量性．‎ ‎2. 解：A、根据x-t图象的斜率表示速度，知该图象的斜率等于零，表示速度为零，处于静止状态，故A错误． B、该图表示匀减速直线运动，故B错误． C、该图表示匀加速直线运动，故C错误． D、该图表示速度不变，做匀速直线运动，能描述火车运动状态的图象，故D正确． 故选：D x-t图象的斜率表示速度，倾斜的直线表示匀速直线运动．v-t图象能直接反映物体的速度变化情况． 对于运动图象，要理解其斜率、面积、交点的含义，即可理解其物理意义．本题要注意x-t图象与v-t图象的区别，不能混淆．‎ ‎3. 解：由图看出，在0～t2时间内物体的速度均为正值，说明速度方向没有变化，则v1与v2方向相同． 在0～t1时间内图线的斜率是正值，则加速度a1为正值，在t1～t2时间内图线的斜率为负值，加速度a1与为负值，则a1与a2方向相反，且0～t1时间内图象的斜率小于t1-t2时间内图象的斜率，则有a1＜a2，故B正确． 故选：B 根据速度的正负，分析速度的方向关系．根据图象的斜率正负分析加速度的方向关系． 本题考查基本读图能力，由速度图象直接读出速度的方向、加速度的方向，并能分析物体的运动情况．‎ ‎4. 解：A、因为v为正、a为负，速度和加速度的方向相反，所以物体是做减速运动，故A错误； B、因为v为负、a为正，速度和加速度的方向相反，所以物体是做减速运动，故B正确． CD、因为v为负、a为负时，速度和加速度的方向相同，所以物体是做加速运动，故CD错误； 故选：B 当速度的方向和加速度的方向相同时，物体就做加速运动，当速度的方向和加速度的方向相反时，物体就做减速运动 物体做加速还是减速运动，不是看速度或加速度的正负，而是看它们的方向是否相同，本题比较简单 ‎5. 解：A、据题分析知，t=50s时，汽车的位移等于自行车的位移，为：x=v自t=4×‎50m=‎200m，故A错误。 B、设汽车运动时间为t，则有：x=t，得：t==s=40s，故B错误。 C、汽车的加速度大小为：a===‎0.25m/s2．故C正确。 D、在两者速度相等前，汽车的速度大于自行的速度，汽车在自行车的前方，两者间距增大。速度相等后，汽车的速度小于自行的速度，汽车仍在自行车的前方，两者间距减小，所以两者速度相等时二者的间距最大，故D错误。 故选：C。 ‎ 9‎ t=0时刻自行车和汽车位于同一地点，自行车在t=50s时追上汽车，两者通过的位移相等，由图线与时间轴包围的面积表示位移求出自行车的位移，从而得到汽车的位移．根据平均速度公式求汽车运动的时间，由速度公式求加速度．通过分析两者速度关系分析何时间距最大． 本题关键是根据速度时间图象得到两物体的运动规律，然后根据图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小、斜率表示加速度来分析处理．‎ ‎6. 解：AB、根据匀变速直线运动的位移时间关系公式x=v0t+，可得质点的初速度v0=‎5m/s，加速度a=‎2m/s2．故AB错误； CD、t=1s，得第1s内位移x=5×1+‎12m=‎6m，质点在第1s内的平均速度，故C正确，D错误 故选：C 对照匀变速直线运动的位移时间关系公式x=v0t+，即可求得质点的初速度和加速度，根据位移时间关系式求位移， 本题关键要掌握匀变速直线运动的位移时间关系公式x=v0t+、等运动学公式的基本规律，并能灵活应用 ‎7. 解：A、雨滴做自由落体运动，是匀加速直线运动，则五滴水在空中竖直方向上的距离越来越大，故A错误； B、下落到地面的时间为t=4T=0.8s，房沿距地的高度h=，故B错误，C正确； D、水滴落地前瞬间的速度v=gt=‎8m/s，故D错误． 故选：C 由雨滴下落的个数求的雨滴下落到地面的时间，由h=求房沿距地的高度，根据v=gt求出落地时的速度． 本题主要考查了自由落体运动基本公式的直接应用，抓住公式h=以及v=gt即可求解，难度不大，属于基础题．‎ ‎8. 【分析】‎ 要了解伽利略“理想斜面实验”的内容、方法、原理以及物理意义，明确伽利略通过实验的方法得出了速度和时间成正比的猜想，从而证明小球沿斜面下滑为匀加速直线运动，最后通过外推的方法得出了自由落体运动为匀加速直线运动。 伽利略的“理想斜面实验”是建立在可靠的事实基础之上的，它来源于实践，而又高于实践，它是实践和思维的结晶；同时注意在伽利略时代无法测出自由落体下落的时间，所以他采用了让小球沿阻力很小的斜面滚下是为了“冲淡”重力的影响的方法。‎ ‎【解答】‎ A.伽利略利用斜面实验来检验速度与时间成正比的猜想是否真实，故A正确； B.伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下是为了“冲淡”重力的影响；故B正确； C.伽利略通过实验发现小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动，故C正确； D.伽利略采用外推的方法得到斜面倾角增大到90°时小球仍然会保持匀加速运动，故D错误。 本题选错误的，故选D。 ‎ ‎9. 解：石子做自由落体运动，它留下径迹AB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，AB长对应两块砖的厚度，即AB的实际长度为：AB=6×‎2cm=‎0.12m，则‎0A=‎1.8m，OB=‎1.92m， 由OA=‎ 9‎ 知， 从O到A的时间为：tA==0.6s 从O到B的时间为：tB==0.62s 所以曝光时间为：△t=tB-tA=0.02s． 故选：C 石子做自由落体运动，它留下径迹AB的对应运动时间即为照相机的曝光时间．由照片可以看出，AB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A、B的时间，再求解曝光时间． 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，原理不难 ‎10. 解：因为自由落体是初速度为零的匀加速直线运动，所以满足等时间间隔内的位移比，比例式为：S1：S2：S3：S4=1：3：5：7 则： 当s3=‎25m时，s1=‎5m． 故选：C 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，则从静止开始连续相等时间内的位移之比为：1：3：5：7：…，据此即可求解 本题主要考查了自由落体运动基本公式的直接应用，关键掌握初速度为0的匀变速直线运动的特殊推论，初速度为0的匀加速直线运动连续相等时间内的位移之比为：1：3：5：7：…．‎ ‎11. 解：A、在x-t图象中，斜率表示速度，由图象可知：甲做匀速直线运动，加速度为0，故A错误； B、在速度-时间图象中，斜率表示加速度，乙的加速度大小为a===‎5m/s2，故B正确； C、甲在4 s内的位移大小为x =‎20m-0=‎20m，故C错误； D、由v-t图象与时间轴围成的面积表示位移可知：乙在4 s内的位移大小为x=m=‎40m，故D错误． 故选：B 在位移-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度；在速度-时间图象中，斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示位移． 本题的关键要明确x-t图象与v-t图象的区别，知道v-t图象的斜率表示加速度，x-t图象的斜率表示速度，两种图象不能混淆．‎ ‎12. 解：A、v-t图线的斜率等于加速度，所以在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的小，故A错误； B、v-t图线与坐标轴所围的面积等于位移，在0～t1时间内，由虚线计算出的位移比实际位移大，所以计算出的平均速度比实际的大，故B正确； C、根据v-t图线与坐标轴所围图形的面积等于位移，知在t1～t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的小，故C错误； D、在t3～t4时间内，由虚线反映的运动速度不变，是匀速运动，故D正确； 故选：BD。 v-t图线的斜率等于加速度，根据斜率比较虚线反映的加速度和实际的加速度大小关系；v-t图线与坐标轴所围图形的面积等于位移，根据面积比较虚线反映的运动的位移和实际的位移；t3～t4时间内速度不变，做匀速运动。 解决本题的关键是理解速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义。‎ ‎13. 解：A、根据匀变速直线运动平均速度推论知，物体通过AB段中间时刻的瞬时速度，故A正确。 ‎ 9‎ B、设物体经过AB段中点的速度为，根据速度位移公式得，，，联立解得，故B正确，D错误。 C、根据平均速度推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即，故C正确。 故选：ABC。 根据匀变速直线运动的平均速度推论求出AB段平均速度以及中间时刻的瞬时速度．根据速度位移公式，联立方程组求出中点位置的瞬时速度． 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．‎ ‎14. 【分析】‎ 根据匀变速直线运动规律的推论△x=aT2，求出物体的加速度，再根据匀变速直线运动规律求解。  本题关键是根据位移关系求出物体运动的加速度，再根据匀变速直线运动的规律求出相应时间的速度或位移，是匀变速直线运动规律的基本运用，比较简单。‎ ‎【解答】‎ 根据匀变速直线运动规律的推论△x=aT2知，物体的加速度，由物体在第1s和第2s内的位移知物体的加速度，故B正确；‎ 由于物体在第1s内的位移为‎1m，根据位移时间关系有：得：物体的初速度，故A错误；‎ 物体在2s末的速度由速度时间关系有：v2=v0+at=‎0.5m/s+1×‎2m/s=‎2.5m/s，故C错误；‎ 物体在前5s内的总位移x=‎1m+‎2m+‎3m+‎4m+‎5m=‎15m，所以前5s的平均速度为‎3m/s，故D正确。 故选BD。 ‎ ‎15. 【分析】 ‎ 根据匀变速直线运动的速度时间公式、位移时间公式以及平均速度公式列式求解。‎ 本题考查运动学公式应用解题，正确解题的关键是区分5 s末、前5 s内、第5 s内等关键字。‎ ‎【解答】‎ A.根据自由落体运动公式得,将t=5s，h=‎7.2m代入解得g＇=‎1.6m/s2,故A正确；‎ B.根据速度公式得v=g＇t=1.6×‎5m/s=‎8m/s,故B错误；‎ 9‎ C.由位移时间公式得，故C正确；‎ D.小球在第5s内的平均速度为,故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎16. 解：①A、为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带；故AB正确； C、本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可；故C错误； D、由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力；故D错误； 故选：AB； ②每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为T=5×0.02=0.1s； 根据逐差法可知，物体的加速度a===‎0.80m/s2； B点的速度等于AC段的平均速度，则有：v===‎0.40m/s； 故答案为：①AB；②0.80；0.40． ①分析实验目标和实验原理，明确实验中需要注意事项即可求解； ②根据逐差法可求得物体运动的加速度；根据平均速度表示中间时刻的瞬时速度可求得B点的速度． 本题考查匀变速直线运动规律的应用，要注意明确实验原理，知道本实验中只需要研究匀变速直线运动即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要让小车的质量远大于钩码的质量．‎ ‎17. 本题主要考查了直线运动中的追击和相遇问题，解答此类问题的关键是找出时间关系、速度关系、位移关系，注意两者速度相等时，往往是能否追上或者二者之间有最大或者最小值的临界条件。 （1）警车追上货车时，两车的路程相等，由此列方程可以求出警车追上货车的时间； （2）刚开始货车的速度大于警车速度，故两车之间的距离越来越大，当两车速度相等时位移最大，根据已知条件分别求出此时两车的路程，即可求出两车间的最大距离。‎ ‎18. （1）根据速度位移公式求晴天时公交车刹车的加速度大小； （2）根据速度时间关系式求晴天时公交车刹车的停车时间； （3）先求出雨天刹车的加速度，再根据速度位移公式求雨天刹车的位移； 本题考查匀变速直线运动规律的应用，掌握速度位移公式是解决本题的关键，要注意公式是矢量式．‎ ‎19. 设滴水的时间间隔为T，知窗子的高度等于自由下落3T内的位移减去2T内的位移。根据自由落体运动的位移时间公式求出滴水的时间间隔。 通过滴水的时间间隔，可以知道一滴水下落到地面的时间，根据h=求出屋檐离地面的高度。 解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动。本题也可以通过初速度为零的匀加速直线运动的推论，在相等时间间隔内的位移之比为1：3：5：7．求出下落的高度。‎ 9‎