第二章 匀速直线运动的位移与时间的关系测试卷(Word版含答案)

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名称 第二章 匀速直线运动的位移与时间的关系测试卷(Word版含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-09-24 19:38:20

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文档简介

2021-2022学年度高中物理必修一第二章
匀速直线运动的位移与时间的关系测试卷
一、单选题
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.某电动汽车沿平直公路启动、匀速和制动三个过程的速度变化情况,若汽车启动和制动的过程可以看成是匀变速直线运动,则下列说法正确的是(  )
时间s
0
2
4
6
8
10
12
14
16
速度m/s
0
12
24
27
27
27
27
20
0
A.汽车加速到6s开始匀速运动
B.加速阶段位移的大小为108米
C.5秒末汽车的速度大小一定为
D.制动过程的加速度大小一定为
3.光滑水平面上静止放一物体,现用一水平力拉物体,使物体从静止开始运动,测得物体加速度随时间变化的关系如图所示,则此物体(  )
A.0~2秒内速度增加的越来越快
B.2~4秒内的做匀速直线运动
C.第5秒末速度减为零
D.前5秒的位移大小为7m
4.给某物体一个初速度,使其沿直线运动,运动过程中的v2-x关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.物体做变加速直线运动
B.物体运动的初速度大小为16m/s
C.物体运动的加速度大小为2m/s2
D.物体通过8m位移所用的时间为4s
5.体育课上同学们做折返跑练习。某同学沿直线匀速跑到折返点,折返时不慎摔倒,爬起后沿原路匀速返回起点。能粗略描述该同学这一过程的图像是(  )
A.B.
C.D.
6.高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是从识别区起点到自动栏杆的水平距离.某人驾驶汽车以5m/s的速度匀速进入ETC通道,ETC天线用了0.4s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是立即刹车,汽车刚好紧贴栏杆停下。已知司机的反应时间为0.3s,刹车时汽车的加速度大小为3m/s2,则该ETC通道的长度约为(  )
A.3.5m
B.4.2m
C.6.5m
D.7.7m
7.某一列车,其首端从站台的A点出发到尾端完全出站都在做匀加速直线运动,站在站台上A点一侧的观察者,测得第1节车厢全部通过A点需要的时闻为t,假设每节车厢长度都相同,那么第3节车厢全部通过A点需要的时间为(  )
A.
B.t
C.t
D.t
8.观察水龙头,在水龙头出水口处水的流量(单位时间内通过任一横截面的水的体积)稳定时,发现水流不太大时,从水龙头中连续流出的水会形成一水柱,现测得高为H的水柱上端横截面积为S1,下端横截面积为S2,重力加速度为g,以下说法正确的是(  )
A.水柱是上细下粗
B.水柱是上下均匀
C.该水龙头的流量是
D.该水龙头的流量是
9.物体做匀变速直线运动,则(  )
A.在相等的时间内位置变化相等
B.在相等的时间内速度变化相等
C.速度大小不断改变,方向一定不变
D.加速度只改变速度大小,不改变速度方向
10.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
二、实验题
11.某研究性学习小组采用如图所示的装置,测量物体从斜面下滑做匀加速直线运动的加速度。实验所提供器材有:导轨、小车(装有宽度为d的遮光板)、光电门两只、米尺等。
(1)若在一次实验中,测出两光电门间的距离为L,遮光板通过光电门1的时间为,通过光电门2的时间为,则加速度____;
(2)经过讨论,该小组发现:使用该方案测量加速度,若在不考虑空气阻力,且操作无误的前提下,因光电门将遮光时间内的平均速度作为遮光板前端进入光电门时的瞬时速度,会导致测得的加速度_____(选填“偏大”或“偏小”);
(3)为减小上述误差,以下可采用的方法有:_____
A.增大遮光板的宽度d
B.减小遮光板的宽度d
C.增大两光电门间的距离L
D.减小两光电门间的距离L
三、解答题
12.如图所示,某质点做匀变速直线运动,已知初速度为v0,在t时刻的速度为v,加速度为a,利用位移大小等于v-t图线下面梯形的面积推导匀变速直线运动的位移与时间关系。
13.一辆汽车以5m/s2的加速度在平直公路上从静止开始启动,经过4s因故紧急刹车,已知汽车刹车过程中加速度大小始终为4m/s2,求:
(1)汽车5s末的速度大小;
(2)汽车从开始刹车后6s所通过的位移大小;
四、填空题
14.初速度为零的匀加速直线运动:瞬时速度与时间的关系是__________;位移与时间的关系是__________;瞬时速度与加速度、位移的关系__________.
15.如图所示的图象表示的是位移时间图象。AB段表示物体处于______状态。BC段表示物体做______运动,其运动方向与选定的正方向______。CD段表示物体做______运动,其运动方向与选定的正方向______。
16.如图所示为一物体运动的速度-时间图象,由图象可知物体前5s的加速度大小为________,20s内的位移大小为________m。
17.汽车从甲地出发,沿着平直公路行驶到达乙地,汽车的图像如图所示。
(1)内汽车做______运动。
(2)内汽车做______运动。
(3)内,汽车做______运动。
(4)甲、乙两地距离为______。
18.一物体做初速度不等于零的匀加速直线运动,加速度大小为1.3
m/s2,在n秒内的平均速度为12.35
m/s(n
>
3)。则秒末的速度为____________m/s,在(n
?
3)秒内的平均速度为______m/s。
19.伽利略曾用滴水计时器研究物体的运动规律,我们可以利用输液瓶滴液等时性的特点,借助医院打点滴的输液瓶设计滴水计时器,固定在电动车靠近地面处,来研究电动车启动过程速度随时间变化的规律,如图所示。经过测量得知:在某一状态下,输液瓶滴下21滴水用时(从第1滴落地开始计时到第21滴落地结東计时)。从清晰可见的位置开始测量,前11滴水的落点到第1滴水落点的距离如表所示:
编号
1
2
3
4
5
6
0
0.12
0.31
0.58
0.94
1.38
编号
7
8
9
10
11
1.9
2.49
3.16
3.90
4.71
回答下列问题(计算结果均保留三位有效数字):
(1)从滴水计时器第1滴水落地,到第5滴水落地的过程中,电动车的平均速度为______。
(2)滴水计时器第4滴水落地时,电动车的瞬时速度____。
(3)如果电动车启动过程可以看做匀加速直线运动,则电动车的加速度___。
20.如图所示,物体运动的位移图象,以前10s物体运动的速度方向为正方向,则物体在第一个10s内的速度是______
m/s,第二个10s内的速度是______
?m/s,第三个10s内的速度是______
?m/s,第四个10s内的速度是______
?m/s.
21.做匀变速直线运动的物体,在一段时间t内的平均速度等于这段时间内___________的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半。即
22.一个做匀加速直线运动的质点,从计时点开始在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24m和64m,每一个时间间隔为4s,则该质点的加速度大小为_______m/s?,开始计时的速度的大小为_______m/s。
23.一木块沿水平面做匀加速直线运动,某同学每隔1s记录一次木块位置。由图可知,木块的加速度a=____m/s2,
2s末木块的速度v=______m/s
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.D
【详解】
根据运动学公式
代入数据解得
D正确。
2.C
【详解】
A.汽车加速时的加速度为
根据表中信息可知加速的末速度为27m/s,根据公式有
解得
故A错误;
B.加速阶段位移的大小为
故B错误;
C.汽车加速到4.5s开始匀速运动,5秒末汽车的速度大小一定为。故C正确;
D.制动过程的末速度为零,速度为零的时刻不一定是16s末,则速度从20m/s减至零所需时间不一定是2s,所以加速度不一定为。故D错误。
3.A
【详解】
A.图像为a-t图像,反映加速度随时间的变化关系。0~2秒内a增大,所以速度增加的越来越快,故A正确;
B.2~4秒内加速度不变,所以是匀加速直线运动,故B错误;
C.整个过程一直加速,第5s末速度最大,故C错误;
D.图中前5秒图像围的面积为7,但这是a-t图像,所以不代表位移,故D错误。
4.D
【详解】
由运动学公式
并结合图像可知,物体的初速度为4m/s,加速度为-1m/s2。所以物体做物体的初速度为4m/s,加速度为-1m/s2的匀减速直线运动。通过8m的位移速度减为零,所用时间为
所以ABC错误,D正确。
5.B
【详解】
某同学沿直线匀速跑到折返点,折返时不慎摔倒,爬起后沿原路匀速返回起点,故位移为零,沿直线匀速跑到折返点,折返时不慎摔倒,爬起后沿原路匀速返回起点,所以图像前一段斜率不变,摔倒期间位移不变,斜率为零,折返的时间斜率为负保持不变,综上只有B正确,ACD错误。
6.D
【详解】
汽车在前0.4s+0.3s内做匀速直线运动通过的位移
x1=v0(t1+t2)=3.5m
随后汽车做匀减速运动通过的位移
x2==m≈4.2m
所以该ETC通道的长度约为
L=x1+x2=7.7m
7.D
【详解】
设一节车厢长度L,由
L=at2
2L=at22
3L=at32
联立求得第3节车厢全部通过A点需要的时间
8.C
【详解】
AB.设水在水柱上端处速度大小为v1,水流到水柱下端处的速度v2,
则有
设极短时间为△t,在水柱上端处流出的水的体积:
V1=v1△t?S1
水流水柱下端处的体积:
V2=v2△t?S2
由题意知
V1=V2

v1△t?S1=v2△t?S2
解得
v1S1=v2S2
因为v1S1>S2
水柱是上粗下细,故AB正确;
CD.将上面的式子联立可解得
则该水龙头的流量
Q=v1S1=S1=S1S2
故C正确,D错误。
9.B
【详解】
A.对于匀变速直线运动,,可知在相等时间内的初速度不同,则位移不同,即位置变化不相同,故A错误;
B.速度该变量△v=a·△t,故应该是在相等时间内的速度改变始终相等,故B正确;
C.若加速度的方向与初速度方向相反,则物体速度的方向可能发生变化,如竖直上抛运动,故C错误;
D.加速度既可以改变速度的大小,又可以改变
的方向,故D错误;
10.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。
11.
偏小
B
【详解】
(1)[1]挡光条宽度d很小,挡光时间很短,因此可以用平均速度来代替瞬时速度,故遮光板通过光电门1、2的瞬时速度为
根据速度位移公式可得
(2)[2]遮光片通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,而物块做加速运动前一半的时间内的位移小于后一半时间内的位移,所以时间到一半时,遮光片的中线尚未到达光电门,所以遮光片通过光电门的平均速度小于遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度,由上可知会导致加速度偏小。
(3)[3]瞬时速度的测量利用的是极短时间内的平均速度等于瞬时速度,遮光板的宽度越小,遮光板通过光电门的时间就越短,瞬时速度的测量误差越小。
故选B。
12.x=v0t+at2
【详解】
v-t图线下面梯形的面积
S=(OC+AB)OA
把面积及各条线段换成其所代表的物理量,上式变成
x=(v0+v)t
又因为
v=v0+at
联立可得
x=v0t+at2
13.(1)16m/s;(2)50m
【详解】
(1)汽车在t1=4s时的速度为:
汽车在5s末时已经刹车了1s的时间,所以在5s末的速度为
(2)汽车的刹车时间为t3,则
所以汽车在刹车后6s的位移就是汽车的刹车位移,即为
14.
【详解】
[1]初速度为零的匀加速直线运动:瞬时速度与时间的关系是;
[2]位移与时间的关系是;
[3]瞬时速度与加速度、位移的关系。
15.静止
匀速直线
相同
匀速直线
相反
【详解】
[1]AB段表示物体处于静止状态。
[2][3]BC段位移随时间均匀增加,表示物体做匀速直线运动,其运动方向与选定的正方向相同。
[4][5]CD段位移随时间均匀减小,表示物体做匀速直线运动,其运动方向与选定的正方向相反。
16.0.8
50
【详解】
[1].根据v-t图像的斜率等于加速度可知,物体前5s的加速度大小
[2].根据v-t图像的面积等于位移可知,20s内的位移大小为
17.匀加速直线
匀速直线
匀减速直线
5400
【详解】
(1)[1]根据图像可知,内汽车速度随时间均匀增加,故汽车做匀加速直线运动;
(2)[2]
内汽车速度不变,匀速直线运动;
(3)[3]
内,汽车速度均匀减小到零,故汽车做匀减速直线运动;
(4)[4]
根据面积代表位移,甲、乙两地距离为
18.12.35
10.4
【详解】
[1]一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故秒末的速度为n秒内的平均速度,即为:12.35
m/s。
[2]对至进行分析,由运动学公式可知
解得
(n
?
3)的平均速度等于秒末的瞬时速度,则
19.1.18
1.58
1.95
【详解】
(1)[1]相邻两滴水滴之间的时间间隔为T=0.2s;从滴水计时器第1滴水落地,到第5滴水落地的过程中,电动车的平均速度为
(2)[2]滴水计时器第4滴水落地时,电动车的瞬时速度等于3、5之间的平均速度,则
(3)[3]如果电动车启动过程可以看做匀加速直线运动,则电动车的加速度
20.5
10
0
-15
【分析】
s-t图象的纵坐标表示物体某时刻的位置,s-t图象的斜率等于物体运动的速度;
【详解】
图象的斜率等于物体运动的速度,则
物体在第一个内的速度是:
第二个内的速度是:
第三个内的速度是:
第四个内的速度是:
21.中间时刻
【详解】
设匀变速直线运动的物体的初速度为v0,经过一段时间t,末速度为vt,中间时刻的瞬时速度为,由位移公式得可得,这段时间内的平均速度为
由速度公式可得
所以有
中间时刻的瞬时速度为
所以做匀变速直线运动的物体,在一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半。
22.2.5m/s?
1m/s
【详解】
[1]物体做匀加速直线运动,根据推论得:
可得该质点的加速度大小为:
[2]根据运动学公式可得:
解得开始计时的速度的大小为:
23.2
6
【详解】
[1]设曝光时间为T,利用了匀变速运动的推论得:
[2]利用了匀变速运动某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论,2s末木块的速度为:
。答案第1页,共2页
答案第1页,共2页