第二章 匀变速直线运动的规律 单元过关检测（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
第二章
匀变速直线运动的规律
单元过关检测（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共60分）
1．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s则滑块经过光电门位置时的速度大小为（　　）
A．0.10
m/s
B．100
m/s
C．4.0
m/s
D．0.4
m/s
2．某物体做直线运动，它的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．在时，物体离出发点最远
B．在时，物体回到出发点
C．在0到内，物体沿同一方向运动
D．在到内，物体做匀减速直线运动
3．一辆汽车以20m/s速度沿平直公路行驶，由于前方突发事故，汽车当即以大小为5m/s2的加速度刹车，则开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为（
）
A．1：1
B．3：5
C．3：4
D．1：7
4．如图所示是物体做直线运动的图像，由图可知，该物体（　　）
A．第1s内和第3s内的运动方向相反
B．第3s内和第4s内的加速度不相同
C．0~4s的平均速度为0.375m/s
D．第1s内和第4s内的位移大小不相等
5．甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t＝0到t＝t1的时间内，它们的速度时间图像如图所示。在这段时间内（　　）
A．两车均做曲线运动
B．甲、乙两汽车的位移相同
C．汽车甲的加速度逐渐减小，汽车乙的加速度逐渐增大
D．汽车乙的平均速度小于
6．如图所示为一物体运动的位移一时间图像，t＝0到t＝3s为抛物线，抛物线的一端在坐标原点与横轴相切，另一端与t＝3s到t＝4s的直线部分相切，则图像中x0的数值为（　　）
A．2.5
B．3.0
C．3.6
D．4.0
7．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。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
8．某军事试验场正在水平地面上试射地对空导弹，若某次竖直向上发射导弹时发生事故，造成导弹的图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．0-1s
内导弹匀速上升
B．1-2s内导弹匀速上升
C．3s末导弹回到出发点
D．5s末导弹回到出发点
9．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（　　）
A．第内的位移是
B．前内的平均速度是
C．任意相邻内的位移差都是
D．任意内的速度增量都是
10．某质点沿轴正方向运动，其位置坐标随时间的变化规律为，由此可知（　　）
A．质点所受的合力恒定
B．质点从坐标原点开始运动
C．时，质点的速度大小为9m/s
D．0~2s时间内，质点运动的位移大小为5m
11．甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶，其运动的位移时间图象（）如图，则下列关于两辆车运动情况的说法中正确的是（　　）
A．在内，甲、乙两车相遇两次
B．乙车在内平均速度大小为
C．甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动
D．若乙车做匀变速直线运动，则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于
12．某物体以20m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。3s内物体的（　　）
A．位移大小为15m，方向向上
B．平均速度大小为6m/s，方向向上
C．速度改变量的大小为30m/s，方向向上
D．路程为25m
第II卷（非选择题）
二、解答题（共40分）
13．有一喷泉喷嘴竖直向上，水从喷嘴中射出，经过3s时间到达最高点，重力加速度g取10m/s2，若不计各段水柱间的相互作用力和空气阻力。求：
(1)水射出后第1s内上升的高度；
(2)水通过前5m所用的时间。（计算结果可保留根式）
14．如图，直线加速赛车比赛是在两条并列长1500m，各宽15m的直线柏油跑道上进行的。在约402m的直线加速比赛上，跑完402m，赛车尾速高达。若用传统刹车制动方式，平均制动力大约为车重的0.6，请问，可以用这种传统制动方式为直线加速赛车制动吗？如果不能，你有什么建议？（g取）
15．一列火车以180km/h的速度匀速行驶，在正常情况下不停靠某一个小站，但需减速至90km/h后匀速通过1000m长的站台区域，随后立即加速至原速度。现因某种需要必须在这个小站停留。火车进小站时先减速运动，到站后停留2min后，又加速恢复到原速度。设火车减速过程中和加速过程中的加速度大小均为0.25m/s2。求：
（1）若火车没有停靠小站，从减速开始到加速结束，火车经过的位移大小和所需的时间；
（2）火车因停靠小站而延误的时间。
16．如图所示，小球从靠近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、5所示小球在运动过程中每次曝光的位置。已知重力加速度为g，每块砖的厚度为d，不计空气阻力，根据图中的信息，求：
（1）两次曝光时间间隔T；
（2）小球在位置3的速度v3的大小；
（3）小球下落的初始位置与位置5之间的距离H。
参考答案
1．A
【详解】
滑块经过光电门位置时的速度大小近似等于遮光条经过光电门时的平均速度，则
故选A。
2．A
【详解】
ABC．由图像可知0~2s时物体向正方向运动，2s~3s内向负方向运动，可知在时，物体离出发点最远，选项A正确，BC错误；
D．在到内，物体先向正方向做匀减速直线运动，后向负方向做匀加速运动，选项D错误。
故选A。
3．C
【详解】
设汽车从刹车到停下的时间为t，则由
得
则4s后汽车停止运动，刹车6s内的位移与刹车4s内的位移相等。汽车刹车2s内的位移为
刹车6s内的位移为
所以汽车刹车2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为
x1：x2=3：4
故选C。
4．C
【详解】
A．由v?t图像可知，物体的速度在第1s内和第3s内都在时间t轴的上方，速度都为正值，运动方向相同，A错误；
B．由v?t图像的斜率表示加速度可知，物体在第3s内和第4s内的加速度相同，B错误；
C．由v?t图像的面积表示位移，物体在0~4s的位移是
平均速度为
C正确；
D．由v?t图像可知，物体在第1s内和第4s内的位移大小相等，方向相反，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．图像只能表示直线运动中速度随时间的变化规律，可知，辆车均做直线运动，故A错误；
B．根据图像与时间轴围城的面积表示位移，可知在这段时间内甲车的位移大于乙车的位移，故B错误；
C．根据图像的斜率表示加速度，可知汽车甲的加速度逐渐减小，汽车乙的加速度逐渐减小，故C错误；
D．若汽车乙做初速度为、末速度为的匀减速直线运动，其图像如下图
其平均速度为，根据图像与时间轴围成的面积表示位移，可知汽车乙做变减速直线运动的位移小于做匀减速直线运动的位移，所以汽车乙的平均速度小于，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】
过原点抛物线表达式为
设物体的加速度为a，0~3s内匀加速直线运动，3~4s内匀速直线运动，且匀速直线运动的速度为
则0~3s内
解得
x0=3m
故选B。
7．C
【详解】
由匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该时间段的平均速度可得，最后1s的平均速度是最后0.5s的初速度可得
则苹果落地时的速度为
由
可得
可得掉下楼层为第五层，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．BD
【详解】
由图像可知，0-1s内导弹匀加速上升，1-2s内导弹匀速上升，3s末导弹速度为零，上升到最大高度，3-5s内导弹下落，在图像中，图线与时间轴所围面积代表位移，故5s末导弹总位移为零，回到出发点。
故选BD。
9．BC
【详解】
A．代入可得，第内的位移是，A错误；
B．代入可得，前2s的位移为14m，故前内的平均速度是
B正确；
CD．对比匀变速直线运动的位移公式
可得
，
由匀变速直线运动的推论可得，任意相邻内的位移差都是
任意内的速度增量都是
C正确，D错误。
故选BC。
10．AC
【详解】
AB．对比匀变速直线运动的位移公式
可知，初速度，加速度，初始位置x0=-5m，故质点不是从原点开始运动，加速度恒定，所受合力恒定，A正确，B错误；
C．时，质点的速度大小为
C正确；
D．0~2s时间内，运动时间t=2s，代入位移公式可得，质点运动的位移大小为10m，D错误。
故选AC。
11．ABD
【详解】
A．两图象的交点表示相遇，根据图象可知，两车相遇两次，故A正确；
B．乙车在0-10s内的位移
x=0-8m=-8m
则平均速度为
所以乙车在0-10s内的平均速度大小为0.8m/s，故B正确；
C．x-t图象的斜率表示速度，根据图象可知，甲先做匀速直线运动，后静止，故C错误；
D．若乙做匀变速直线运动，则乙做匀加速直线运动，中间时刻的速度等于平均速度，所以5s末的速度等于0.8m/s，所以P点速度一定大于0.8m/s，故D正确。
故选ABD。
12．AD
【详解】
A．设向上为正方向，根据公式
可得3s内物体的位移
=15m
方向向上，A正确；
B．平均速度
m/s=5m/s
方向向上，B错误；
C．速度变化量为
m/s=－30m/s
方向向下，C错误；
D．物体上升的最大高度为
m=20m
上升的时间为
s=2s
从最高点开始1s内下落的高度
m=5m
所以3s内物体通过的路程为
=25m
D正确。
故选AD。
13．(1)25m；(2)s
【详解】
(1)由经过3s水到达最高点，可知水射出时竖直方向的初速度为
v0=gt=10×3m/s=30m/s
第1s内上升的高度为
(2)设水通过前5m末的竖直速度大小为vy，则有
解得
所用的时间为
14．不能，赛车上配备减速伞或者把赛道的后半部分改为有一定坡度的倾斜直轨道、增加后半部分赛道路面的粗糙程度等。
【详解】
赛车的质量远大于赛车手的质量，故传统制动刹车过程中赛车的加速度大小
赛车尾速
设赛车传统制动减速为零的过程中通过的距离为x，有
解得
因
不能用这种传统制动方式为直线加速赛车制动；
建议：赛车上配备减速伞或者把赛道的后半部分改为有一定坡度的倾斜直轨道、增加后半部分赛道路面的粗糙程度等。
15．（1）8500m，240s；（2）250s
【详解】
（1）火车没有停靠小站，以180km/h的速度匀速行驶，减速至90km/h所用时间为
位移为
匀速通过1000m长的站台区域，所用时间为
由于运动的对称性，加速过程所用时间及位移与减速过程相同，则从减速开始到加速结束，火车经过的位移大小为
所需的时间为
（2）由于运动的对称性，火车因停靠小站减速过程与加速过程所用时间相同，为
减速过程位移为
由于运动的对称性，加速过程所用时间及位移与减速过程相同，则停靠小站比不停靠多出的位移为
火车行驶1500m所用时间为
火车因停靠小站而延误的时间为
16．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）由图可知
为恒量，小球做匀加速直线运动，由
解得
（2）由匀变速直线运动推论得
解得
（3）由自由落体规律得
初始位置到位置1的高度
又有时间关系
又有几何关系
解得