第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试题1（word解析版）
文档属性
| 名称 | 第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试题1（word解析版） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 747.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-28 18:39:01 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）必修第一册
第二章
匀变速直线运动的研究
单元测试题1（解析版）
一、选择题（共40分）
1．某一质点运动的位移x随时间t变化的图像如图所示，则（ ）
A．在10s末时，质点的速度最大
B．在0~10s内，质点做减速运动
C．在0~20s内，质点做曲线运动
D．在20s内，质点的位移为9m
2．2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了我国载人深潜新纪录。假设“奋斗者”号在坐底前的一段运动简化为匀减速直线运动，该过程从下沉速度为v时开始计时，经过时间t，“奋斗者”号速度减为零并恰好成功坐底。则“奋斗者”号在坐底前时间内下沉的深度为（ ）
A．
B．
C．
D．
3．一质点做自由落体运动，它在第几秒内的平均速度是其在第3秒内平均速度的3倍？（ ）
A．5
B．8
C．9
D．14
4．甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于4s处，则下列说法正确的是（
）
A．甲车做匀加速直线运动
B．乙车的初位置在处
C．乙车的加速度大小为
D．2s末两车相遇，此时甲车的速度大于乙车的速度
5．如图所示，图中每一个图都有两条图线，分别表示一种直线运动过程的加速度和速度随时间变化的图象，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．某高铁列车从邢台东站由静止启动做匀加速直线运动，一工作人员站在站台上与第一节车厢的前端对齐。已知列车各节车厢的长度相同，各车厢间的间隙不计，若第四节车厢经过工作人员的时间为，则第一节车厢经过他的时间为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，时刻同时经过公路旁的同一个路标。在如图描述两车运动的图中，直线a、b分别描述了甲、乙两车在的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A．在内两车逐渐靠近
B．在内两车逐渐远离
C．在时两车在公路上相遇
D．在内两车的位移相等
8．“奋斗者号”是我国自主研制的目前世界上下潜能力最强的潜水器之一。假设某次海试活动中，“奋斗者号”从距海面深处以某一初速度竖直上浮，并从此时刻开始计时，做匀减速直线运动，经过时间上浮到海面，速度恰好减为零，则下列说法正确的是（ ）
A．上浮时的初速度为
B．上浮时的初速度为
C．在时刻距离海平面的深度为
D．在时刻距离海平面的深度为
9．质量不同a、b两球依次从同一高度相隔1.0s自由落下，速度图像如图所示，在b球下落后，a球落地前，下列说法正确的是（ ）
A．两球速度差始终不变
B．两球距离始终不变
C．两球速度图像是两条平行线
D．a、b两球的距离在1s末、2s末、3s末之比为1：3：5
10．如图所示是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是（ ）
A．在0～1s内该质点的平均速度是2m/s
B．在0～1s内该质点的位移大小3m
C．在0～1s内该质点的加速度大小大于2～4s内的加速度大小
D．在0～1s内该质点的运动方向与2～4s内的运动方向相反
二、实验题（共15分）
11．用如图甲所示的实验装置来测量重力加速度。砝码与纸带一起做自由落体运动，打点计时器的周期为T，实验结束后测出纸带上计数点间的距离如图乙所示，回答下列问题：（用题目中所给物理量的符号表示）
（1）打点计时器打下D点时，砝码对应的速度为___________；
（2）测得的重力加速度为_____________；
（3）计算可得打点计时器打下A点时，砝码对应的速度为__________。
12．某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度（电源频率为50Hz）。
（1）电火花打点计时器的工作电压为___________V，打点周期是___________s。
（2）纸带中间选取连续的几个点（A点至E点），测出它们到第一个点O点间的距离，由纸带上所给的数据可计算出实验时B点的瞬时速度为___________m/s，重锤的加速度为___________。（结果均保留三位有效数字）
三、解答题（共45分）
13．今年10月30日，由“小蛮驴”领衔的22个物流机器人进入某高校，整装备战双11。若物流机器人的启动可看作从静止开始的匀加速直线运动，经3s可加速到最大速率1.5m/s。求：
（1）该物流机器人在第2s末的速度大小；
（2）该物流机器人在5s内的位移大小。
14．当能见度（观察者与能看见的最远目标间的距离）较低时，驾驶员应低速驾驶汽车。如果某人在能见度为30m的大雾天开车，其反应时间为1s，为该汽车在湿滑路面刹车时能产生的最大加速度大小为1m/s2，为安全驶离高速公路，车行驶的最大速度是多少?请查看相关文件，确认这个结果是否超过相关交通法规的规定值。
15．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上139m高处，然后让座舱自由下落。当落到离地面高59m时开始制动，之后做匀减速运动，在下落到离地面9m高处时速度刚好减小到零，求：
（1）自由下落的时间；
（2）匀减速运动的加速度大小；
16．在足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。某足球场长90m、宽60
m，如图所示。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12
m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2
m/s2试求∶
（1）足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？
（2）足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球，他的启动过程可以视为初速度为0，加速度为2
m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8
m/s。该前锋队员距离足球的最远距离？并求出至少经过多长时间能追上足球？
参考答案
1．B
【详解】
A．位移-时间图象切线的斜率表示该时刻的速度，则知在10s末时，质点的速度为零，故A错误；
B．在0~10s内，图像斜率逐渐减小，则速度逐渐减小，故B正确；
C．位移-时间图象只能描述直线运动，故C错误；
D．在20s内，质点的位移为
故D错误；
故选B。
2．A
【详解】
匀减速运动的的加速度
坐底前时间内下沉的深度为
解得
BCD错误，A正确。
故选A。
3．B
【详解】
自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动，每一秒时间相同，故每一秒内的平均速度与位移成正比，相同时间的位移比为
1：3：5：7(2n-1)
n=1,2,3
由题意可得
解得
n=8
即第8秒内的平均速度是第3秒内的平均速度的3倍，B正确。
故选B。
4．C
【详解】
A．图像的斜率代表速度，甲的斜率保持不变，所以速度保持不变，A错误。
BC．乙车做匀变速直线运动，相切与4s处说明4s处速度为0，由运动的可逆性则乙物体的运动可看成是初速度为零的反方向匀加速直线运动，乙物体在4s到2s内运动的位移为8m，因此由
将x=8m，t=2s代入数据可得
乙物体在4s内运动为位移为
B错误，C正确；
D．2s末两车相遇，甲车的速度为
乙车的速度由运动的可逆性可得
D错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．由速度图像可知，物体先做正向的匀减速后做负向的匀加速，加速度应该沿着负方向不变，与图示相符，故A正确；
B．由速度图像可知，物体先做负向的匀减速后做正向的匀加速，加速度应该沿正方向不变，与图示不相符，故B错误；
C．由速度图像可知，物体沿负向做匀加速运动，加速度应该沿着负向不变，与图示不相符，故C错误；
D．由速度图像可知，物体沿正向做匀加速运动，加速度应该沿着正向不变，与图示不相符，故D错误；
故选A。
6．A
【详解】
根据初速度为零的匀加速运动在相邻相等位移内的时间之比为；第四节车厢经过工作人员的时间为，则第一节车厢经过他的时间为
故选A。
7．D
【详解】
A．在秒内，乙车在甲的前方，而且乙的速度大于甲的速度，则两车逐渐远离，A错误；
B．在秒内，乙车在甲的前方，乙的速度小于甲的速度，则两车逐渐靠近，B错误；
C．根据图象的“面积”等于物体的位移大小，可以看出，在秒时乙车的位移大于甲车的位移，时刻又在同一位置出发，所以在秒时两车没有相遇，C错误；
D．在秒内两车图线的“面积”相等，则通过的位移相等，D正确。
故选D。
8．BC
【详解】
AB．由平均速度可知
解得上浮时的初速度为
选项A错误，B正确；
CD．上浮的加速度为
则在时刻距离海平面的深度为
选项C正确，D错误。
故选BC。
9．AC
【详解】
AC．两个球的速度差为
故A球相对于B球以10m/s匀速下降，两球速度图象是两条平行线．故AC正确；
B．两个球都做自由落体运动，开始运动的时间相差1s，故
两球距离逐渐增大．故B错误；
D．两球的距离
在1s末、2s末、3s末距离之比是
故D错误。
故选AC。
10．C
【详解】
A．0～1s内物体匀加速运动，则有
A错误；
B．v-t图线与时间轴所围的面积表示位移，则0~2
s内的位移为
B错误；
C．v-t图像的斜率表示加速度，则可得0~1
s内的加速度
2~4
s内的加速度
负号表示加速度方向与规定的正方向相反，C正确；
D．0~1
s内的运动方向与2~4
s内的运动方向相同，D错误。
故选C。
11．
【详解】
（1）[1]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，由图乙可知，打点计时器打下D点时，砝码对应的速度为
（2）[2]打点计时器打下B点时，砝码对应的速度为
由加速度的定义，砝码与纸带一起做自由落体运动的加速度为
计算可得
（3）[3]由匀变速直线运动的规律
综合解得打点计时器打下A点时，砝码对应的速度为
12．220
0.02
1.37
9.63
【详解】
（1）[1]
[2]电火花计时器工作时选用220V的交流电源，频率为50Hz，则周期为0.02s；
（2）[3]根据匀变速直线的性质，B点的瞬时速度为AC段的平均速度，即有
代入数据，解得
[4]根据匀变速直线运动的推论
得知
则加速度为
13．（1）1m/s；（2）5.25m
【详解】
(1)由匀变速直线运动中速度与时间关系：可知
则由第2秒末的速度大小
(2)5s内物体先匀加速3s到最大速度，再以最大速度作匀速直线运动2s，由匀变速直线运动中位移与时间关系，前3秒内的位移，后2秒内的位移
则5s内的位移
14．24.48km/h，符合相关交通法规规定值
【详解】
设汽车能够安全行驶的最大速度为，能见度为s，司机的反应时间为，则有
代入已知数据求得
经过查看文件，符合相关法规规定，不超过30km/h。
15．（1）；（2）
【详解】
（1）自由落体过程中，下落高度为
根据
得
（2）自由落体运动的末速度为
匀减速的位移为
匀减速的加速度为
16．（1）；（2），6.5s
【详解】
（1）足球做匀减速运动的时间为，逆向思维
位移为
（2）前锋队员加速，足球匀减速，当二者速度相等时，距离最远，设经过
秒速度相等，则
解得
此时二者速度均为
足球向前的位移
前锋队员的位移
最远距离
前锋队员从起跑到最大速度的时间和位移为
之后前锋队员做匀速运动直到足球运动停止，其位移
则做匀速运动的时间
前锋队员追上足球的时间
第二章
匀变速直线运动的研究
单元测试题1（解析版）
一、选择题（共40分）
1．某一质点运动的位移x随时间t变化的图像如图所示，则（ ）
A．在10s末时，质点的速度最大
B．在0~10s内，质点做减速运动
C．在0~20s内，质点做曲线运动
D．在20s内，质点的位移为9m
2．2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了我国载人深潜新纪录。假设“奋斗者”号在坐底前的一段运动简化为匀减速直线运动，该过程从下沉速度为v时开始计时，经过时间t，“奋斗者”号速度减为零并恰好成功坐底。则“奋斗者”号在坐底前时间内下沉的深度为（ ）
A．
B．
C．
D．
3．一质点做自由落体运动，它在第几秒内的平均速度是其在第3秒内平均速度的3倍？（ ）
A．5
B．8
C．9
D．14
4．甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于4s处，则下列说法正确的是（
）
A．甲车做匀加速直线运动
B．乙车的初位置在处
C．乙车的加速度大小为
D．2s末两车相遇，此时甲车的速度大于乙车的速度
5．如图所示，图中每一个图都有两条图线，分别表示一种直线运动过程的加速度和速度随时间变化的图象，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．某高铁列车从邢台东站由静止启动做匀加速直线运动，一工作人员站在站台上与第一节车厢的前端对齐。已知列车各节车厢的长度相同，各车厢间的间隙不计，若第四节车厢经过工作人员的时间为，则第一节车厢经过他的时间为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，时刻同时经过公路旁的同一个路标。在如图描述两车运动的图中，直线a、b分别描述了甲、乙两车在的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A．在内两车逐渐靠近
B．在内两车逐渐远离
C．在时两车在公路上相遇
D．在内两车的位移相等
8．“奋斗者号”是我国自主研制的目前世界上下潜能力最强的潜水器之一。假设某次海试活动中，“奋斗者号”从距海面深处以某一初速度竖直上浮，并从此时刻开始计时，做匀减速直线运动，经过时间上浮到海面，速度恰好减为零，则下列说法正确的是（ ）
A．上浮时的初速度为
B．上浮时的初速度为
C．在时刻距离海平面的深度为
D．在时刻距离海平面的深度为
9．质量不同a、b两球依次从同一高度相隔1.0s自由落下，速度图像如图所示，在b球下落后，a球落地前，下列说法正确的是（ ）
A．两球速度差始终不变
B．两球距离始终不变
C．两球速度图像是两条平行线
D．a、b两球的距离在1s末、2s末、3s末之比为1：3：5
10．如图所示是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是（ ）
A．在0～1s内该质点的平均速度是2m/s
B．在0～1s内该质点的位移大小3m
C．在0～1s内该质点的加速度大小大于2～4s内的加速度大小
D．在0～1s内该质点的运动方向与2～4s内的运动方向相反
二、实验题（共15分）
11．用如图甲所示的实验装置来测量重力加速度。砝码与纸带一起做自由落体运动，打点计时器的周期为T，实验结束后测出纸带上计数点间的距离如图乙所示，回答下列问题：（用题目中所给物理量的符号表示）
（1）打点计时器打下D点时，砝码对应的速度为___________；
（2）测得的重力加速度为_____________；
（3）计算可得打点计时器打下A点时，砝码对应的速度为__________。
12．某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度（电源频率为50Hz）。
（1）电火花打点计时器的工作电压为___________V，打点周期是___________s。
（2）纸带中间选取连续的几个点（A点至E点），测出它们到第一个点O点间的距离，由纸带上所给的数据可计算出实验时B点的瞬时速度为___________m/s，重锤的加速度为___________。（结果均保留三位有效数字）
三、解答题（共45分）
13．今年10月30日，由“小蛮驴”领衔的22个物流机器人进入某高校，整装备战双11。若物流机器人的启动可看作从静止开始的匀加速直线运动，经3s可加速到最大速率1.5m/s。求：
（1）该物流机器人在第2s末的速度大小；
（2）该物流机器人在5s内的位移大小。
14．当能见度（观察者与能看见的最远目标间的距离）较低时，驾驶员应低速驾驶汽车。如果某人在能见度为30m的大雾天开车，其反应时间为1s，为该汽车在湿滑路面刹车时能产生的最大加速度大小为1m/s2，为安全驶离高速公路，车行驶的最大速度是多少?请查看相关文件，确认这个结果是否超过相关交通法规的规定值。
15．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上139m高处，然后让座舱自由下落。当落到离地面高59m时开始制动，之后做匀减速运动，在下落到离地面9m高处时速度刚好减小到零，求：
（1）自由下落的时间；
（2）匀减速运动的加速度大小；
16．在足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。某足球场长90m、宽60
m，如图所示。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12
m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2
m/s2试求∶
（1）足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？
（2）足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球，他的启动过程可以视为初速度为0，加速度为2
m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8
m/s。该前锋队员距离足球的最远距离？并求出至少经过多长时间能追上足球？
参考答案
1．B
【详解】
A．位移-时间图象切线的斜率表示该时刻的速度，则知在10s末时，质点的速度为零，故A错误；
B．在0~10s内，图像斜率逐渐减小，则速度逐渐减小，故B正确；
C．位移-时间图象只能描述直线运动，故C错误；
D．在20s内，质点的位移为
故D错误；
故选B。
2．A
【详解】
匀减速运动的的加速度
坐底前时间内下沉的深度为
解得
BCD错误，A正确。
故选A。
3．B
【详解】
自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动，每一秒时间相同，故每一秒内的平均速度与位移成正比，相同时间的位移比为
1：3：5：7(2n-1)
n=1,2,3
由题意可得
解得
n=8
即第8秒内的平均速度是第3秒内的平均速度的3倍，B正确。
故选B。
4．C
【详解】
A．图像的斜率代表速度，甲的斜率保持不变，所以速度保持不变，A错误。
BC．乙车做匀变速直线运动，相切与4s处说明4s处速度为0，由运动的可逆性则乙物体的运动可看成是初速度为零的反方向匀加速直线运动，乙物体在4s到2s内运动的位移为8m，因此由
将x=8m，t=2s代入数据可得
乙物体在4s内运动为位移为
B错误，C正确；
D．2s末两车相遇，甲车的速度为
乙车的速度由运动的可逆性可得
D错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．由速度图像可知，物体先做正向的匀减速后做负向的匀加速，加速度应该沿着负方向不变，与图示相符，故A正确；
B．由速度图像可知，物体先做负向的匀减速后做正向的匀加速，加速度应该沿正方向不变，与图示不相符，故B错误；
C．由速度图像可知，物体沿负向做匀加速运动，加速度应该沿着负向不变，与图示不相符，故C错误；
D．由速度图像可知，物体沿正向做匀加速运动，加速度应该沿着正向不变，与图示不相符，故D错误；
故选A。
6．A
【详解】
根据初速度为零的匀加速运动在相邻相等位移内的时间之比为；第四节车厢经过工作人员的时间为，则第一节车厢经过他的时间为
故选A。
7．D
【详解】
A．在秒内，乙车在甲的前方，而且乙的速度大于甲的速度，则两车逐渐远离，A错误；
B．在秒内，乙车在甲的前方，乙的速度小于甲的速度，则两车逐渐靠近，B错误；
C．根据图象的“面积”等于物体的位移大小，可以看出，在秒时乙车的位移大于甲车的位移，时刻又在同一位置出发，所以在秒时两车没有相遇，C错误；
D．在秒内两车图线的“面积”相等，则通过的位移相等，D正确。
故选D。
8．BC
【详解】
AB．由平均速度可知
解得上浮时的初速度为
选项A错误，B正确；
CD．上浮的加速度为
则在时刻距离海平面的深度为
选项C正确，D错误。
故选BC。
9．AC
【详解】
AC．两个球的速度差为
故A球相对于B球以10m/s匀速下降，两球速度图象是两条平行线．故AC正确；
B．两个球都做自由落体运动，开始运动的时间相差1s，故
两球距离逐渐增大．故B错误；
D．两球的距离
在1s末、2s末、3s末距离之比是
故D错误。
故选AC。
10．C
【详解】
A．0～1s内物体匀加速运动，则有
A错误；
B．v-t图线与时间轴所围的面积表示位移，则0~2
s内的位移为
B错误；
C．v-t图像的斜率表示加速度，则可得0~1
s内的加速度
2~4
s内的加速度
负号表示加速度方向与规定的正方向相反，C正确；
D．0~1
s内的运动方向与2~4
s内的运动方向相同，D错误。
故选C。
11．
【详解】
（1）[1]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，由图乙可知，打点计时器打下D点时，砝码对应的速度为
（2）[2]打点计时器打下B点时，砝码对应的速度为
由加速度的定义，砝码与纸带一起做自由落体运动的加速度为
计算可得
（3）[3]由匀变速直线运动的规律
综合解得打点计时器打下A点时，砝码对应的速度为
12．220
0.02
1.37
9.63
【详解】
（1）[1]
[2]电火花计时器工作时选用220V的交流电源，频率为50Hz，则周期为0.02s；
（2）[3]根据匀变速直线的性质，B点的瞬时速度为AC段的平均速度，即有
代入数据，解得
[4]根据匀变速直线运动的推论
得知
则加速度为
13．（1）1m/s；（2）5.25m
【详解】
(1)由匀变速直线运动中速度与时间关系：可知
则由第2秒末的速度大小
(2)5s内物体先匀加速3s到最大速度，再以最大速度作匀速直线运动2s，由匀变速直线运动中位移与时间关系，前3秒内的位移，后2秒内的位移
则5s内的位移
14．24.48km/h，符合相关交通法规规定值
【详解】
设汽车能够安全行驶的最大速度为，能见度为s，司机的反应时间为，则有
代入已知数据求得
经过查看文件，符合相关法规规定，不超过30km/h。
15．（1）；（2）
【详解】
（1）自由落体过程中，下落高度为
根据
得
（2）自由落体运动的末速度为
匀减速的位移为
匀减速的加速度为
16．（1）；（2），6.5s
【详解】
（1）足球做匀减速运动的时间为，逆向思维
位移为
（2）前锋队员加速，足球匀减速，当二者速度相等时，距离最远，设经过
秒速度相等，则
解得
此时二者速度均为
足球向前的位移
前锋队员的位移
最远距离
前锋队员从起跑到最大速度的时间和位移为
之后前锋队员做匀速运动直到足球运动停止，其位移
则做匀速运动的时间
前锋队员追上足球的时间