第2章《匀变速直线运动的研究》单元训练卷—2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册(Word版含答案)

2021-2022学年高一物理上第2章《匀变速直线运动的研究》单元训练卷（鲁科版必修第一册）
一、单选题
1．意大利著名物理学家伽利略开科学实验之先河，奠定了现代物理学的基础。图示是他做了上百次的铜球沿斜面运动的实验示意图。关于该实验，下列说法中错误的是（　　）
A．它是伽利略研究自由落体运动的实验
B．它是伽利略研究牛顿第一定律的实验
C．伽利略设想，图中斜面的倾角越接近，小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动
D．伽利略认为，若发现斜面上的小球都做匀加速直线运动，则自由落体运动也是匀加速直线运动
2．如图所示是一辆汽车在平直路上运动速度的平方（v2）与位移（x）的关系图像。则这辆汽车的加速度大小为（　　）
A．1m/s2
B．2m/s2
C．3m/s2
D．4m/s2
3．假设某次深海探测活动中，“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始匀减速并计时，经过时间t，“蛟龙号”上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t0（t0A．
B．
C．
D．
4．一物体自t=0时开始做直线运动，其v﹣t图像如图所示。下列正确的是（　　）
A．在0～6s内，物体始终朝着同一方向运动
B．6s时，物体离出发点最远
C．物体在0～2s和4～6s内加速度相同
D．在0～2s内，物体的平均速率为5m/s
5．汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5m/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，6s内和运动的最后2s内汽车的位移之比为（　　）
A．1︰1
B．2︰1
C．3︰1
D．4︰1
6．物体由静止开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动，当速度达到v时，改为加速度大小为a2的匀减速直线运动，直至速度为零。在匀加速和匀减速运动过程中物体的位移大小和所用时间分别为x1、x2和t1、t2，下列各式不成立的是
（　　）
A．＝
B．＝
C．＝＝
D．v＝
7．2021年4月15日北汽新能源极狐阿尔法S的HI车型在上海公开试乘，这也是华为自动驾驶技术全球首次公开试乘。据了解，测试车辆在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等情形下均能实现城区通勤无干预自动驾驶。若某次试乘中，发现前方30m处有交通事故，自动驾驶系统立即进行急刹车，刹车后速度的变化如图所示，则刹车后2s时，该车距离事故点的位移是（　　）
A．10m
B．15m
C．20m
D．22.5m
8．实验者从某砖墙的高处使一个石子自由落下，并且拍摄石子在空中的照片。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每块砖的厚度（包括砖缝）都大约为6cm，使用的相机曝光时间为0.02s。则可以估算出石子落到A点的速度大约为（　　）
A．5.0m/s
B．6.0m/s
C．7.0m/s
D．8.0m/s
9．下图甲为发射模型火箭的示意图，已知模型火箭质量m=1kg，图乙为该段时间内火箭运动的v t图，关于火箭受力情况和运动情况，下列说法正确的是（　　）
A．火箭2s时达到最高点
B．火箭在3s时加速度的方向改变
C．火箭在1s时和5s时的加速度相同
D．火箭在4s时位于发射点下方2m处
10．A、B两辆汽车在平直公路上沿同一方向做直线运动，两辆汽车运动的速度—时间图像如图所示。已知t＝0时刻B车在前，A车在后，且在前6
s内A车没有追上B车，两车间的最短距离为3
m。下列说法中正确的是（　　）
A．两车在前4
s内运动方向相反
B．两车在前6
s内B车的速度变化更快
C．前4
s内A车比B车多运动了40
m
D．两车在t＝0时相距33
m
二、多选题
11．对匀变速直线运动的理解，下列说法正确的是（　　）
A．匀变速直线运动是速度越来越大的运动
B．匀变速直线运动是在任意相等的时间内速度变化相等的运动
C．匀变速直线运动是速度保持不变的运动
D．匀变速直线运动的v t图像是一条倾斜的直线
12．跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面224m高处由静止开始做自由落体运动，伞张开（张开时间不计）后做加速度大小为12.5m/s2的匀减速直线运动,到达地面的速度5m/s，g=10m/s2则下列说法正确的是（　　）
A．跳伞运动员自由落体的下落高度为99m
B．跳伞运动员打开伞的速度为50m/s
C．跳伞运动员减速运动的时间3.6s
D．跳伞运动员在125m高处打开降落伞
13．如图所示，一冰壶以速度v1垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是（　　）
A．v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B．v1∶v2∶v3=∶∶1
C．t1∶t2∶t3=1∶∶
D．t1∶t2∶t3=（-2）∶（-1）∶1
14．空间探测器从某一星球表面竖直升空，已知探测器质量为500kg（设为恒量），发动机竖直推力为恒力，探测器升空后发动机因故障而突然关闭，同时自动修复程序启动，短时间内修复成功，恰好使探测器安全返回星球表面。如图所示是探测器的速度——时间图象，由图象可判断该探测器（　　）
A．在星球表面所能达到的最大高度是960m
B．竖直升空时位移最大的时刻是8s末
C．竖直升空后速度最大的时刻是8s末和40s末
D．探测器在48s末返回星球表面
15．如图所示，某电梯的轿厢高，正以的速度匀速上升，电梯轿厢内乘客将离底面处小球竖直上抛，抛出时相对地面的速度大小为，重力加速度取，空气阻力忽略不计，小球从抛出到落回电梯轿厢底面的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球可以触碰到电梯轿厢的天花板
B．小球离电梯轿厢的天花板的最小距离为
C．小球上升到最高点时所用时间为
D．小球落回电梯轿厢底面时的速度大小为
三、实验题
16．在用打点计时器研究匀变速直线运动规律时：
（1）根据打出的纸带，可以不用计算就能直接测得的物理量是______。
A．时间　　B．位移　　C．加速度　　D．平均速度
（2）在做该实验时，下列说法正确的是______。
A．先接通电源，后释放纸带
B．停电后也可换用干电池来做
C．释放小车时小车应放置在长木板上的滑轮附近
D．计数点必须从纸带上打的第一个点开始选取
（3）某次实验打点计时器使用的交变电流的频率为50Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点:在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是______。
（4）B点的瞬时速度为______。
17．在学习了重力加速度这一节后，某同学对当地的重力加速度大小产生了浓厚的兴趣，该同学利用实验室现有的设备，设计了如下实验：用图甲所示的装置“测量当地的重力加速度”，已知低压交流电源的频率。图乙是实验得到的一条纸带，、、、、为相邻的连续点。测得的数据为、、、。
（1）下列说法正确的是___________
A．实验中，应先接通电源再释放纸带
B．实验中，重锤开始的位置要离打点计时器远一些
C．实验中，纸带与限位孔均应在同一竖直平面内
D．实验时，多次测量取平均值可以有效减小系统误差
（2）在实验中，用题中出现的符号来表达当地重力加速度，则加速度表达式__________，代入数据可得当地重力加速度的数值为__________。（计算结果保留三位有效数字）
四、解答题
18．中国到2030年将拥有4个完整的处于现役状态的航母作战编队，第三艘航空母舰已在江南造船厂开工建设。航母上有帮助飞机起飞的弹射系统，将所有运动视为匀变速直线运动，
（1）已知“歼15”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5
m/s2，起飞速度为50
m/s，若“歼15”滑行100
m时起飞，则弹射系统必须使“歼15”具有的初速度为多少；
（2）“歼15”在航母上降落时，需用阻拦索使其迅速停下来。若某次“歼15”着舰时的速度为，勾住阻拦索后滑行停下来。此过程中“歼15”加速度的大小；及此过程中“歼15”运动的时间各是多少。
19．从斜面上某一位置每隔释放一些相同的小球，在连续释放几个小球之后，对斜面上运动的小球摄下照片如图所示，测得，，试求：
（1）小球运动的加速度；
（2）拍摄时B球的速度和C球的速度。
20．比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹，成为世界旅游的著名景点之一。某同学很想知道比萨斜塔的高度，但手头有没有资料。这时他刚好从电视中看到比萨斜塔的图片，而且刚好看到从塔顶落下小球，小球经过第一层到达地面的时间，如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度，重力加速度取，不计空气阻力。
（1）求斜塔离地面的总高度；
（2）求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度。
21．一辆执勤的警车停在公路边。当警员发现其正前方x0=20m处有一辆以v0=8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时立即发动警车前去追赶，警车做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动。求：
（1）警车发动后要多长时间才能追上违章的货车？
（2）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多大？
参考答案
1．B
【详解】
A．它是伽利略研究自由落体运动的实验，A正确，但不符合题意；
B．伽利略研究牛顿第一定律的实验是两个对接的斜面，B错误，符合题意；
C．伽利略设想，图中斜面的倾角越接近，斜面阻力越小，小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动，C正确，但不符合题意；
D．伽利略认为，若发现斜面上的小球都做匀加速直线运动，则自由落体运动也是匀加速直线运动，D正确，但不符合题意。
故选B。
2．A
【详解】
由匀变速直线运动的速度与位移的关系式
得
结合图像可知加速度
解得
a=1m/s2
故选A。
3．C
【详解】
“蛟龙号”匀减速运动的加速度大小为
在t0时的速度为
故选C。
4．D
【详解】
AB．0～5s，物体沿正方向运动，5～6s沿负方向运动，5s末物体离出发点最远，故AB错误；
C．由于斜率表示加速度，物体在0～2s和4～6s内加速度不同，故C错误；
D．在0～2s内物体做匀加速直线运动，根据平均速度公式
由于是单方向直线运动，所以平均速率也为5m/s，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
汽车的停车时间为
则6s内的位移为4s内的位移，有
最后2s内汽车的位移，可以利用逆向思维，有
所以6s内和运动的最后2s内汽车的位移之比为4︰1，则ABC错误；D正确；
故选D。
6．B
【详解】
ACD．根据匀变速直线运动规律有
，
联立可得
＝，＝＝，v＝
所以ACD正确，不符合题意；
B．根据匀变速直线运动规律有
，
联立解得
＝
所以B错误，符合题意。
故选B。
7．A
【详解】
由题意可知，汽车做匀减速直线运动，设加速度大小为
当汽车刹车后2s时，汽车的速度减小为5m/s，由公式
代入数据解得汽车刹车的位移
距离事故点还有
故选A。
8．B
【详解】
石子的运动的位移
根据
解得
故选B。
9．C
【详解】
A．火箭在第3s时速度方向才开始改变，v-t图像面积表位移，所以火箭在第3s时达到最高点，A错误；
B．v-t图像斜率表加速度，在3s时斜率未发生改变，所以加速度方向未改变，B错误；
C．由
可得0～2s内加速度为
4～6s内加速度为
C正确；
D．0～3s内，v-t图像所围的面积为
3～4s内，v-t图像所围面积为
所以总位移为
表明火箭在4s时位于发射点上方4m处，D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．由v-
t图像可知在前4
s内两车的速度均为正，所以两车运动方向相同，选项A错误；
B．v
-t图线斜率的绝对值表示物体加速度的大小，由图可知A车的加速度较大，即A车的速度变化更快，选项B错误；
CD．两车同向运动，当后者的速度大于前者的速度时，两者之间的距离变小，当后者的速度小于前者的速度时，两者之间的距离变大，速度相等时距离最近，故4
s末两车相距最近，最近为3
m，由图可知前4
s内A车比B车多运动了30
m，所以t＝0时两车相距33
m，选项C错误，D正确。
故选D
。
11．BD
【详解】
A．匀变速直线运动速度均匀变化，匀加速直线运动的速度越来越大，匀减速直线运动的速度越来越小，故A错误；
B．匀变速直线运动的速度均匀变化，在任意相等时间内速度改变量相等，故B正确；
C．匀变速直线运动是速度均匀变化的运动，故C错误；
D．根据匀变速直线运动的速度—时间公式v=v0＋at，v与t是线性关系，根据数学知识可知v t图像是一条倾斜的直线，故D正确。
故选BD。
12．BC
【详解】
BD．设运动员展开降落伞时速度为v，总高度为H，则根据速度位移关系公式，有
解得
故运动员展开伞时离地面高度
D错误B正确；
A．跳伞运动员自由落体的下落高度为
A错误；
C．跳伞运动员减速运动的时间
C正确。
故选BC。
13．BD
【详解】
由题意知，若倒过来分析，可以将冰壶的运动，看成是向左做初速度为零的匀加速直线运动，设每个区域的长度为L，则
v32=2a·L
v22=2a·2L
v12=2a·3L
v3、v2、v1分别为冰壶倒过来从右到左运动L、2L、3L时的速度，则有
v1∶v2∶v3=∶∶1.
又由于每个区域的长度相同，则由相同位移的时间比例关系可得
t1∶t2∶t3=（-）∶（-1）∶1
故选BD。
14．CD
【详解】
A．由图像与坐标轴围城的面积表示位移可知：24s末探测器上升到最大高度为
故A错误；
B．由图可知：向上运动速度等于0时，位移最大，所以是在24s末，位移最大，故B错误；
C．每个时刻对应的速度为该时刻的瞬时速度，由图可知：竖直升空后速度最大的时刻是8s末和40s末，故C正确；
D．由图像与坐标轴围城的面积表示位移可知：48s末探测器的位移为0，返回星球表面，故D正确。
故选CD。
15．BD
【详解】
AB．以电梯轿厢为参考系，则小球相对电梯轿厢的初速度
小球相对电梯轿厢上升到最大高度的过程中，有
解得
距离天花板
故A错误、B正确；
C．小球上升到最高点所用时间
故C错误；
D．小球从抛出到落回电梯轿厢底面的过程有
解得
则小球落到电梯轿厢底面时的速度
即速度大小为，故D正确。
故选BD。
16．AB
A
0.365m/s
0.252m/s
【详解】
（1）[1]根据打出的纸带，可以不用计算就能直接测得的物理量是时间和位移，故选AB；
（2）[2]A．先接通电源，后释放纸带，选项A正确；
B．打点计时器只能用交流电，则停电后不可换用干电池来做，选项B错误；
C．释放小车时小车应放置在长木板上的远离滑轮的位置，选项C错误；
D．计数点要从点迹清晰的点开始选取，不一定从纸带上打的第一个点开始选取，选项D错误。
故选A。
（3）[3]因为T=5×0.02s=0.1s，则打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是
（4）[4]B点的瞬时速度为
17．AC
9.75
【详解】
(1)[1]A．实验中，应先接通电源再释放纸带。故A正确；
B．实验中，重锤开始的位置要离打点计时器近一些。故B错误；
C．实验中，纸带与限位孔均应在同一竖直平面内，以保证纸带所受限位孔的阻力达到最小。故C正确；
D．实验时，多次测量取平均值可以有效减小偶然误差。故D错误。
故选AC。
(2)[2]根据纸带数据，利用逐差法可得加速度表达式为
联立，可得
[3]代入数据可得当地重力加速度的数值为
18．（1）40
m/s；（2）20m/s2，3s
【详解】
（1）根据速度位移公式有
代入数据解得
v0=40
m/s
（2）根据速度位移公式有
解得
根据速度时间公式得
解得
19．（1）4m/s；（2）B球速度为0.6m/s，C球速度为1m/s
【详解】
（1）根据匀变速直线运动规律有
所以
故小球运动的加速度为4m/s2。
（2）球在B点的速度等于AC段的平均速度，则有
根据匀变速直线运动位移和速度关系有
解得
故B球的速度和C球的速度为0.6m/s和1m/s。
20．（1）；（2）
【详解】
(1)设小球到达第一层时的速度为，则有
得
代入数据得
塔顶离第一层的高度
所以塔的总高度
(2)小球从塔顶落到地面的总时间
平均速度
21．（1）10s；（2）36m
【详解】
（1）设警车经过时间t追上货车，根据位移公式有：货车
警车
位移关系
联立得
（2）当两车速度相等时，相距最远根据速度关系得
解得
此时，根据位移公式有：货车
代入数据得
警车
代入数据得
最远距离
试卷第1页，共3页