匀变速直线运动的研究单元测试题
(时间90分钟,总分100分)
一.选择题(共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.)
1.如图所示,以72km/h的速度行驶的列车在驶近一座石拱桥时做匀减速直线运动,若加速度的大小是0.3m/s2,则列车减速行驶1min后的速度大小是( )
A.71.7m/s
B.54m/s
C.19.7m/s
D.2m/s
2.物体做初速度为零的匀加速直线运动,在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是( )
A.1:2:3
B.1:3:5
C.1:1:1
D.1:4:9
3.物体做直线运动,下列四种情况中物体前2s内运动位移最大的是( )
A.
B.C.D.
4.2021年5月15日,天问一号着陆巡视器与轨道器分离,着陆巡视器通过高速气动减速、降落伞展开减速、反推动力减速以及着陆缓冲四个环节,成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。假设着陆巡视器在反推动力减速阶段竖直方向的运动为匀减速直线运动,竖直初速度为v,竖直下落位移x后速度为零,则此过程着陆巡视器的运动时间为( )
A.
B.
C.
D.
5.从居民楼某楼层的窗台上掉下一苹果,目测落地前最后一秒的位移约为10m,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2。则苹果掉下时的楼层为(设每层楼高约2.5m)( )
A.第三层
B.第四层
C.第五层
D.第六层
6.如图为一则“高空抛物”危害的警示广告,其中描述“一瓶可乐从25层楼抛下可使人当场死亡”。试估算“可乐”从25层楼无初速度落下到地面的时间最接近( )
A.1s
B.4s
C.8s
D.10s
7.某物体做自由落体运动,则下列结论中正确的是( )
A.第ts末速度比第(t-1)s末速度大5m/s
B.前ts内的平均速度比前(t-1)s内的平均速度大10m/s
C.第ts内的平均速度比第(t-1)s内的平均速度大5m/s
D.第ts内下落的高度比第(t-1)s内下落的高度大10m
8.甲、乙两辆汽车同时同地出发,沿同方向做直线运动,两车速度的平方v2随位移x的变化图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的初速度为36m/s
B.甲的加速度为2m/s2
C.两车在6m处相遇
D.甲停止前,两车在2s时相距最远
9.物体做直线运动,它的v-t图象如图所示,规定向东方向为坐标轴正方向,则下列说法正确的是( )
A.物体先1s向东,接着1s向西…最后停在坐标原点
B.物体先1s向东,接着1s向西…最后停在坐标原点以东
C.物体先1s加速,接着1s减速…一直向东运动
D.物体先1s加速,接着1s减速…最后停在坐标原点
10.如图所示为在“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,相邻计数点间的距离分别为x1、x2和x3,时间间隔均为T,则打点计时器打下点2时物体速度大小的表达式为( )
A.
B.
C.
D.
11.如图所示,以v0=10m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,当汽车距离停车线s=23m时,绿灯还有2s将熄灭。绿灯熄灭后,黄灯亮3s后熄灭。该车加速时最大加速度大小为2m/s2,减速时最大加速度大小为5m/s2,此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s。同学们学习交通规则后,通过讨论提出建议:驾驶员要么在绿灯熄灭前使汽车通过停车线,且不超速;要么使汽车在黄灯熄灭前停在停车线处。汽车可视为质点,下列关于驾驶员的操作可满足同学们的建议的是( )
A.汽车在距停车线11m处开始匀加速行驶通过停车线
B.汽车立即匀加速行驶通过停车线
C.汽车在距停车线9m处开始匀减速行驶
D.汽车立即匀减速行驶
12.某次玩具枪测试中,子弹从枪口射出时的速度大小为40m/s,测试员在t=0时刻竖直向上射出第一颗子弹,之后每隔2s竖直向上射出一颗子弹,假设子弹在运动过程中都不相碰,不计空气阻力,取g=10m/s2.对于第一颗子弹,它和以后射出的子弹在空中相遇而过的时刻分别为( )
A.3s,4s,5s
B.4s,4.5s,5s
C.5s,6s,7s
D.5.5s,6.5s,7.5s
二.填空题(共4小题,每空2分,共16分。)
13.一质点作匀变速直线运动,第5s末速度为v,第9s初速度为-v,则质点在运动过程中的初速度为
;加速度为
。(v为已知量)
14.一汽车以10米/秒的速度做匀速运动,在第2秒末关闭发动机,第3秒内汽车运动的平均速度为9米/秒,则汽车关闭发动机后运动的加速度为
m/s2,汽车在10秒内的位移为
m。
15.在距地面不等高处有两点A和B,它们之间的高度差为h,A、B处各有一个小球,A处小球甲自由下落了一段距离l后,B处小球乙开始自由下落,结果两球同时落地,则球甲和球乙下落时间之比
,A点离地面的高度为
.
16.为了交通安全,交通部分会对道路实施限速监控。目前,限速监控的方式主要有两种:一种是“定点测速”,即监测汽车通过某位置的速度;另一种是“区间测速”,即监测汽车通过某一区间的速度。如果超过了该路段的最高限速,即被判为超速。如图所示,某高速路上一“区间测速”的区间长度为12km,全程限速100km/h(千米/小时),在不超速行驶的情况下,汽车通过该区间的时间至少为
h(小时)。小明爸爸驾驶汽车通过该测速区间的时间为8分钟,但车上的小明曾看到汽车的速度表如图所示,这说明“区间测速”的监控方式存在着不足。
据此,请你说明该种监控方式的不足,并就“区间测速”监控提出一条改进建议:
。
三.计算题(共3小题,共36分。)
17.(10分)一个质点做匀加速直线运动,初速度v0=2m/s,加速度a=0.2m/s2,问:
(1)第3s末的速度是多少?
(2)前5s内的位移是多少?
18.(12分)如图所示,在距地面不等高处有两点A和B,它们之间的高度差为b。A、B处各有一小球,A处小球Ⅰ自由下落一段距离a后,B处小球Ⅱ开始自由下落,结果两小球同时落地,求球Ⅰ和球Ⅱ下落时间之比。
19.(14分)甲乙两车在平直公路同向行驶,其v-t图象如图所示,已知两车在t=3s时并排行驶,此后乙车开始做匀减速直线运动,又向前滑行了10s停止运动。甲车保持3s时速度匀速向前行驶1s后,也开始做匀减速直线运动,当甲车停止时,两车又一次刚好并排.求:
(1)从计时起,前3s内甲乙两车加速度大小;
(2)从计时起,甲乙两车前两次相遇时的位置相距的距离为多少;
(3)t=4s后,甲车做匀减速运动的加速度大小.
参考答案
一、选择题(本题有10个小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
A
C
A
C
B
D
D
C
D
D
C
二、填空题(16分,每空2分。)
13.
;
14.
-2;
45;
15.
;
16.0.12;在“区间测速”的区间内,适当增加定点测速的监控。
三.计算题(共3小题,共34分。)
17.解:(1)根据匀变速直线运动规律:有:
(2分)
(2分)
即质点在第3s末的速度为2.6m/s
(2)根据匀变速直线运动规律:有:
(2分)
(2分)
即质点在前5s内的位移为12.5m。
18.解:设小球Ⅱ下落时间为,
则对Ⅱ球下落过程有:…………①
则小球Ⅰ在时间内有:………②
由上二式得:,
则Ⅰ球下落的时间为:
解得Ⅰ、Ⅱ两球下落时间比为:)
19.解:(1)由图像可得甲乙两车的加速度:
甲车的加速度为:
(2分)
乙车的加速度为:
(2分)
(2)由图像可知t=1s时甲乙第一次相遇,t=3s时第二次相遇。则沿公路方向相距离为甲在1~3s的位移即梯形面积Δx=20m
(2分)
(3)设两物体再经过秒再次相遇,则如图所示得
甲经过的位移等于梯形的面积即:
(2分)
乙经过的位移等于梯形的面积即:
(2分)
甲乙的位移关系为:
(1分)
由以上联立解得:
设该过程甲物体加速度大小为,由
(1分)
得
当时,解得:
(1分)
当时,解得:
(1分)
a
A
B
b