第二章 匀变速直线运动的研究 单元检测（解析版）
文档属性
| 名称 | 第二章 匀变速直线运动的研究 单元检测（解析版） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-29 13:41:45 | ||
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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
单元检测（解析版）
一、选择题（共40分）
1．如图所示，航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某战机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，战斗机滑行100m时起飞，起飞速度为50m/s，则航空母舰静止时弹射系统必须使战机具有的初速度为（ ）
A．10m/s
B．20m/s
C．30m/s
D．40m/s
2．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
3．如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的速度时间（v-t）图像，A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．t2时刻，质点A和B的加速度大小相等
B．若质点A和B恰好在t2时刻相遇，则t1时刻A在B的后面
C．t1-t2时间段内B质点的平均速度等于A质点的平均速度
D．质点A做直线运动，质点B做曲线运动
4．甲、乙两汽车沿同一平直公路同向行驶的v-t图像如图所示，t=10s时两车恰好相遇。下列分析正确的是（ ）
A．甲车的加速度大小为0.5m/s2
B．t=0时，乙在甲前方5m处
C．t=0时，甲在乙前方125m处
D．甲追乙时，追上前甲乙间最大距离为50m
5．一自行车以的速度沿平直的公路匀速运动，一小汽车从静止开始与自行车同向做匀加速运动，加速度大小为；汽车开始运动时，自行车恰好与汽车车头相齐（
）
A．汽车追上自行车之前，经时间两者相距最远
B．汽车追上自行车之前，两者最远距离是
C．汽车经过时间追上自行车
D．若从静止启动的汽车匀加速运动的加速度不同，则追上自行车时的速度大小不同
6．甲、乙两个可视为质点的物体在一段平直路上同地同时同向行驶，其运动的图像如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．时，甲物体速度为
B．时，甲、乙两物体相遇
C．时，甲、乙两物体相遇
D．时，甲、乙两物体速度相等
7．一辆汽车以的速度匀速行驶，司机突然看到前方有行人横穿马路，立即急刹车使汽车做匀减速直线运动直到停止，刹车过程中汽车的加速度大小为，则刹车后下列说法不正确的是（ ）
A．第内汽车的位移是
B．前内汽车的位移是
C．第末汽车速度的大小是
D．刹车过程中的最大位移是
8．a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．20s时，a、b两物体相距最远
B．40s时，a、b两物体在同一位置
C．40s时，a、b两物体速度相等，相距900m
D．a、b加速时，物体b的加速度大于物体a的加速度
9．下图中可以表示物体做自由落体运动的是（ ）
A．
B．
C．D．
10．某质点的位移随时间变化规律的关系是，与的单位分别为m和s，下列说法正确的是（ ）
A．，
B．，
C．2s内的位移为
D．2s末的速度为
二、实验题（共15分）
11．电磁打点计时器是测量时间的仪器，其工作电压为___________V，电源频率是50Hz，它每隔___________s打一次点，在测定匀变速直线运动加速度实验中，某次实验纸带的记录如图所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，O到各点距离由图可知。则在打C点时纸带的速度为___________m/s，纸带的加速度等于___________m/s2（保留两位有效数字）。
12．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，已提供电火花计时器、纸带，一端附有滑轮的长木块，小车，细绳、钩码等，还需要用到下列器材中的______；（填写对应的字母）
三、解答题（共45分）
13．某型号的汽车在以72km/h的速率行驶时，可以在54m的距离内停下来；在以36km/h的速率行驶时，可以在17m的距离内停下来。假设两次刹车中，驾驶员的反应时间和刹车的加速度都相同，求驾驶员的反应时间和刹车时加速度的大小。
14．汽车以v0=20m/s的速度在水平路面上匀速运动，刹车后经2秒速度变为12m/s，求：
（1）刹车过程中的加速度大小；
（2）刹车后前进42米所用的时间；
（3）刹车后7秒内前进的距离。
15．ETC是不停车电子收费系统的简称。最近，重庆市某ETC通道的通行车速由原来的提高至，车通过ETC通道的流程如图所示。为简便计算，假设汽车以的速度朝收费站沿直线匀速行驶，如过ETC通道，需要在收费站中心线前处正好匀减速至，匀速通过中心线后，再匀加速至正常行设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为，忽略汽车车身长度。求：
（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；
（2）如果汽车以的速度通过匀速行驶区间，其他条件不变，求汽车提速后过ETC通道过程中比提速前节省的时间。
16．某一长直的赛道上，有一赛车，前方200m处有一安全车以10
m/s的速度匀速前进。从此时开始计时，赛车从静止出发以的加速度前进。
(1)在赛车追上安全车之前，赛车与安全车最远相距多少；
(2)经过多长时间赛车追上安全车？此时赛车的速度是多大；
(3)如果当赛车刚追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以大小为的加速度做匀减速直线运动，问两车从第一次相遇后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）。
参考答案
1．D
【详解】
根据运动学公式
代入数据解得
D正确。
故选D。
2．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。
3．B
【详解】
A．根据v-t图像的斜率表示加速度，知t2时刻，质点A图像的斜率小于质点B图像的切线斜率，则t2时刻，质点A的加速度小于B的加速度，故A错误；
B．根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，知t1～t2时间段内B质点的位移小于A质点的位移，若质点A和B恰好在t2时刻相遇，则t1时刻A在B的后面，故B正确；
C．t1～t2时间段内B质点的位移小于A质点的位移，则B质点的平均速度小于A质点的平均速度，故C错误；
D．v-t图像只能表示直线运动的速度随时间的变化规律，可知质点A和B均做直线运动，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．根据v-t图象的斜率表示加速度，可知，在10-20s内，甲车的加速度大小为1m/s2，故A错误；
BC．t=10s时两车恰好相遇，0-10s时，根据面积代表位移
故甲在乙前方75m处，故BC错误；
D．甲追乙时，20s速度相等，间距最远
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．因汽车做匀加速运动，速度从0开始增加，开始时自行车在汽车的前头，当汽车的速度小于自行车的速度时，两者的距离不断增大；当汽车的速度大于自行车的速度时，两者距离减小；当两者速度相等时，距离最大。设相距最远的时间为，则有
故A错误；
B．由
得汽车的位移为
自行车的位移
两者的最大距离
故B正确；
C．设汽车经过追上自行车，由位移相等，得
即
解得
故C错误；
D．设汽车以不同的加速度运动，经过时间追上自行车。则
解得
追上自行车时汽车的速度为
故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
由图可知：由
得
对乙由
得
即甲做匀加速运动，乙做匀速运动；
A．由
得
所以时，甲物体速度为
故A错误；
B．时
，故没有相遇，故B错误；
C．时
，故甲乙相遇，故C正确；
D．时
，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．第内汽车的位移
故A正确；
BD．汽车刹车后带停下来的时间
所以前内汽车的位移
故D正确，B错误；
C．第末汽车速度的大小
故C正确。
本题选错误项，故选B。
8．CD
【详解】
AB．在0~40s内a的速度大于b的速度，40s时，a、b两物体的速度相等，此时两物体的相距最远，故AB错误；
C．图像的面积等于位移，可知40s时，a的位移是
b的位移是
两物体相距900m，故C正确；
D．根据图线的斜率等于加速度可知，a、b加速时，物体b的加速度大于物体a的加速度，选项D正确。
故选CD。
9．BC
【详解】
A．自由落体运动速度公式为，可知时，v与t成正比，A错误；
B．自由落体运动速度公式为，可知时，v与t成正比，B正确；
C．自由落体运动的加速度恒为g，故C正确；
D．由自由落体运动的位移公式可知，x与t2成正比关系，D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】
AB．根据
对比
可知
v0=4m/s
a=8m/s2
选项A错误，B正确；
C．2s内的位移为
选项C正确；
D．2s末的速度为
选项D错误。
故选BC。
11．8
0.02
0.33
0.75
【详解】
[1]电磁打点计时器是测量时间的仪器，其工作电压为8V。
[2]电源频率是50Hz，则打点间隔为
[3]打C点时纸带的速度为BD之间的平均速度，即
[4]根据逐差法纸带的加速度为
12．B
【详解】
[1]A．质量不需要测量，只需要小车的质量远大于钩码的质量即可，A错误；
B．处理纸带时需要用刻度尺，B正确；
C．本实验不需要测量力，
C错误；
D．对于时间，可通过打点计时器来确定，D错误。
故选B。
13．0.7s；5m/s2
【详解】
v1=72km/h=20m/s；v2=36km/s=10m/s；
设反应时间为t，则人在反应时间内的位移为vt；减速过程的位移由速度和位移关系
v2=2ax
可得
则同理可得
联立解得允许驾驶员反应的时间
t=0.7s
a=5m/s2
14．（1）4
m/s2；（2）3s；（3）50m
【详解】
(1)
刹车过程中的加速度大小
m/s2
(2)
刹车后前进x2=42m所用的时间为t2，根据位移-时间关系可得：代入数据解得：
t2=3s
(3)
汽车刹车后速度减速到零的时间为：
刹车后7s时汽车已经静止2s，则刹车7s内的位移等于刹车5s内的位移，根据速度位移关系可得：
15．（1）；（2）
【详解】
（1）设汽车匀减速过程位移大小为，由运动学公式得
解得
从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小
，
（2）如果汽车以的速度通过匀速行驶区间，设汽车提速后匀减速过程位移大小为，由运动学公式得
解得
提速前，汽车匀减速过程时间为
，
通过匀速行驶区间的时间为
，
从开始减速到恢复正常行驶过程中的总时间为
，
提速后，匀减速过程时间为
，
通过匀速行驶区间的时间为
，
匀速通过位移时间
，
通过与提速前相同位移的总时间为
，
汽车提速后过ETC通道过程中比提速前节省的时间
，
16．(1)；(2)；；(3)
【详解】
(1)当两车速度相等时，相距最远，则有
相距的最远距离
(2)当两车位移差为s时追上，则有
解得
或（舍去）
赛车的速度
(3)设经过ts两车再次共速前，则有
解得t=7.5s，此时两车相距最远。
则赛车的位移为
安全车的位移为
两车最远距离为
而赛车减速到静止所用的时间
则赛车从第一次相遇至减速到零所走过的位移为
这段时间安全车的位移为
则有两车的距离为
此时两车尚未相遇，所以必须等赛车停止后才能与安全车第二次相遇，再次相遇前安全车一直匀速行驶，所用时间
第二章
匀变速直线运动的研究
单元检测（解析版）
一、选择题（共40分）
1．如图所示，航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某战机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，战斗机滑行100m时起飞，起飞速度为50m/s，则航空母舰静止时弹射系统必须使战机具有的初速度为（ ）
A．10m/s
B．20m/s
C．30m/s
D．40m/s
2．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
3．如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的速度时间（v-t）图像，A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．t2时刻，质点A和B的加速度大小相等
B．若质点A和B恰好在t2时刻相遇，则t1时刻A在B的后面
C．t1-t2时间段内B质点的平均速度等于A质点的平均速度
D．质点A做直线运动，质点B做曲线运动
4．甲、乙两汽车沿同一平直公路同向行驶的v-t图像如图所示，t=10s时两车恰好相遇。下列分析正确的是（ ）
A．甲车的加速度大小为0.5m/s2
B．t=0时，乙在甲前方5m处
C．t=0时，甲在乙前方125m处
D．甲追乙时，追上前甲乙间最大距离为50m
5．一自行车以的速度沿平直的公路匀速运动，一小汽车从静止开始与自行车同向做匀加速运动，加速度大小为；汽车开始运动时，自行车恰好与汽车车头相齐（
）
A．汽车追上自行车之前，经时间两者相距最远
B．汽车追上自行车之前，两者最远距离是
C．汽车经过时间追上自行车
D．若从静止启动的汽车匀加速运动的加速度不同，则追上自行车时的速度大小不同
6．甲、乙两个可视为质点的物体在一段平直路上同地同时同向行驶，其运动的图像如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．时，甲物体速度为
B．时，甲、乙两物体相遇
C．时，甲、乙两物体相遇
D．时，甲、乙两物体速度相等
7．一辆汽车以的速度匀速行驶，司机突然看到前方有行人横穿马路，立即急刹车使汽车做匀减速直线运动直到停止，刹车过程中汽车的加速度大小为，则刹车后下列说法不正确的是（ ）
A．第内汽车的位移是
B．前内汽车的位移是
C．第末汽车速度的大小是
D．刹车过程中的最大位移是
8．a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．20s时，a、b两物体相距最远
B．40s时，a、b两物体在同一位置
C．40s时，a、b两物体速度相等，相距900m
D．a、b加速时，物体b的加速度大于物体a的加速度
9．下图中可以表示物体做自由落体运动的是（ ）
A．
B．
C．D．
10．某质点的位移随时间变化规律的关系是，与的单位分别为m和s，下列说法正确的是（ ）
A．，
B．，
C．2s内的位移为
D．2s末的速度为
二、实验题（共15分）
11．电磁打点计时器是测量时间的仪器，其工作电压为___________V，电源频率是50Hz，它每隔___________s打一次点，在测定匀变速直线运动加速度实验中，某次实验纸带的记录如图所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，O到各点距离由图可知。则在打C点时纸带的速度为___________m/s，纸带的加速度等于___________m/s2（保留两位有效数字）。
12．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，已提供电火花计时器、纸带，一端附有滑轮的长木块，小车，细绳、钩码等，还需要用到下列器材中的______；（填写对应的字母）
三、解答题（共45分）
13．某型号的汽车在以72km/h的速率行驶时，可以在54m的距离内停下来；在以36km/h的速率行驶时，可以在17m的距离内停下来。假设两次刹车中，驾驶员的反应时间和刹车的加速度都相同，求驾驶员的反应时间和刹车时加速度的大小。
14．汽车以v0=20m/s的速度在水平路面上匀速运动，刹车后经2秒速度变为12m/s，求：
（1）刹车过程中的加速度大小；
（2）刹车后前进42米所用的时间；
（3）刹车后7秒内前进的距离。
15．ETC是不停车电子收费系统的简称。最近，重庆市某ETC通道的通行车速由原来的提高至，车通过ETC通道的流程如图所示。为简便计算，假设汽车以的速度朝收费站沿直线匀速行驶，如过ETC通道，需要在收费站中心线前处正好匀减速至，匀速通过中心线后，再匀加速至正常行设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为，忽略汽车车身长度。求：
（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；
（2）如果汽车以的速度通过匀速行驶区间，其他条件不变，求汽车提速后过ETC通道过程中比提速前节省的时间。
16．某一长直的赛道上，有一赛车，前方200m处有一安全车以10
m/s的速度匀速前进。从此时开始计时，赛车从静止出发以的加速度前进。
(1)在赛车追上安全车之前，赛车与安全车最远相距多少；
(2)经过多长时间赛车追上安全车？此时赛车的速度是多大；
(3)如果当赛车刚追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以大小为的加速度做匀减速直线运动，问两车从第一次相遇后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）。
参考答案
1．D
【详解】
根据运动学公式
代入数据解得
D正确。
故选D。
2．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。
3．B
【详解】
A．根据v-t图像的斜率表示加速度，知t2时刻，质点A图像的斜率小于质点B图像的切线斜率，则t2时刻，质点A的加速度小于B的加速度，故A错误；
B．根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，知t1～t2时间段内B质点的位移小于A质点的位移，若质点A和B恰好在t2时刻相遇，则t1时刻A在B的后面，故B正确；
C．t1～t2时间段内B质点的位移小于A质点的位移，则B质点的平均速度小于A质点的平均速度，故C错误；
D．v-t图像只能表示直线运动的速度随时间的变化规律，可知质点A和B均做直线运动，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．根据v-t图象的斜率表示加速度，可知，在10-20s内，甲车的加速度大小为1m/s2，故A错误；
BC．t=10s时两车恰好相遇，0-10s时，根据面积代表位移
故甲在乙前方75m处，故BC错误；
D．甲追乙时，20s速度相等，间距最远
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．因汽车做匀加速运动，速度从0开始增加，开始时自行车在汽车的前头，当汽车的速度小于自行车的速度时，两者的距离不断增大；当汽车的速度大于自行车的速度时，两者距离减小；当两者速度相等时，距离最大。设相距最远的时间为，则有
故A错误；
B．由
得汽车的位移为
自行车的位移
两者的最大距离
故B正确；
C．设汽车经过追上自行车，由位移相等，得
即
解得
故C错误；
D．设汽车以不同的加速度运动，经过时间追上自行车。则
解得
追上自行车时汽车的速度为
故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
由图可知：由
得
对乙由
得
即甲做匀加速运动，乙做匀速运动；
A．由
得
所以时，甲物体速度为
故A错误；
B．时
，故没有相遇，故B错误；
C．时
，故甲乙相遇，故C正确；
D．时
，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．第内汽车的位移
故A正确；
BD．汽车刹车后带停下来的时间
所以前内汽车的位移
故D正确，B错误；
C．第末汽车速度的大小
故C正确。
本题选错误项，故选B。
8．CD
【详解】
AB．在0~40s内a的速度大于b的速度，40s时，a、b两物体的速度相等，此时两物体的相距最远，故AB错误；
C．图像的面积等于位移，可知40s时，a的位移是
b的位移是
两物体相距900m，故C正确；
D．根据图线的斜率等于加速度可知，a、b加速时，物体b的加速度大于物体a的加速度，选项D正确。
故选CD。
9．BC
【详解】
A．自由落体运动速度公式为，可知时，v与t成正比，A错误；
B．自由落体运动速度公式为，可知时，v与t成正比，B正确；
C．自由落体运动的加速度恒为g，故C正确；
D．由自由落体运动的位移公式可知，x与t2成正比关系，D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】
AB．根据
对比
可知
v0=4m/s
a=8m/s2
选项A错误，B正确；
C．2s内的位移为
选项C正确；
D．2s末的速度为
选项D错误。
故选BC。
11．8
0.02
0.33
0.75
【详解】
[1]电磁打点计时器是测量时间的仪器，其工作电压为8V。
[2]电源频率是50Hz，则打点间隔为
[3]打C点时纸带的速度为BD之间的平均速度，即
[4]根据逐差法纸带的加速度为
12．B
【详解】
[1]A．质量不需要测量，只需要小车的质量远大于钩码的质量即可，A错误；
B．处理纸带时需要用刻度尺，B正确；
C．本实验不需要测量力，
C错误；
D．对于时间，可通过打点计时器来确定，D错误。
故选B。
13．0.7s；5m/s2
【详解】
v1=72km/h=20m/s；v2=36km/s=10m/s；
设反应时间为t，则人在反应时间内的位移为vt；减速过程的位移由速度和位移关系
v2=2ax
可得
则同理可得
联立解得允许驾驶员反应的时间
t=0.7s
a=5m/s2
14．（1）4
m/s2；（2）3s；（3）50m
【详解】
(1)
刹车过程中的加速度大小
m/s2
(2)
刹车后前进x2=42m所用的时间为t2，根据位移-时间关系可得：代入数据解得：
t2=3s
(3)
汽车刹车后速度减速到零的时间为：
刹车后7s时汽车已经静止2s，则刹车7s内的位移等于刹车5s内的位移，根据速度位移关系可得：
15．（1）；（2）
【详解】
（1）设汽车匀减速过程位移大小为，由运动学公式得
解得
从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小
，
（2）如果汽车以的速度通过匀速行驶区间，设汽车提速后匀减速过程位移大小为，由运动学公式得
解得
提速前，汽车匀减速过程时间为
，
通过匀速行驶区间的时间为
，
从开始减速到恢复正常行驶过程中的总时间为
，
提速后，匀减速过程时间为
，
通过匀速行驶区间的时间为
，
匀速通过位移时间
，
通过与提速前相同位移的总时间为
，
汽车提速后过ETC通道过程中比提速前节省的时间
，
16．(1)；(2)；；(3)
【详解】
(1)当两车速度相等时，相距最远，则有
相距的最远距离
(2)当两车位移差为s时追上，则有
解得
或（舍去）
赛车的速度
(3)设经过ts两车再次共速前，则有
解得t=7.5s，此时两车相距最远。
则赛车的位移为
安全车的位移为
两车最远距离为
而赛车减速到静止所用的时间
则赛车从第一次相遇至减速到零所走过的位移为
这段时间安全车的位移为
则有两车的距离为
此时两车尚未相遇，所以必须等赛车停止后才能与安全车第二次相遇，再次相遇前安全车一直匀速行驶，所用时间