第二章《匀变速直线运动的研究》专题训练检测卷——2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（Word含答案）

第二章《匀变速直线运动的研究》专题训练检测卷-2021-2022学年人教版高一物理必修第一册
一、单选题
1．关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　）
A．物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动
B．如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动可以看成自由落体运动
C．一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动
D．雨滴经过窗子的这段运动可以看作是自由落体运动
2．一质点做直线运动，运动的加速度a随时间t的图像为一条倾斜直线，如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．任意相等时间内速度变化量相等
B．时刻与时刻质点速度一定相等
C．时刻质点速度一定为0
D．质点在时间内速度方向发生改变
3．一质点做直线运动，其位移与时间的关系，下列判断正确的是（　　）
A．0时刻质点的速度为
B．质点的加速度为
C．前内质点的位移为
D．前内质点的平均速度为
4．物体做直线运动的v t图像如图所示。由图像可知，该物体（　　）
A．第1
s内和第3
s内的运动方向相反
B．第2
s内静止不动
C．第3
s内和第4
s内的运动方向相反
D．第2
s末和第4
s末的速度相同
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．汽车甲和乙的加速度都逐渐减小。
D．汽车乙的平均速度等于
6．如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度为vB=10m/s，向右做匀减速运动，加速度a=-2m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为（　　）
A．7s
B．8s
C．9s
D．10s
7．石块A自塔顶自由下落h1时，石块B自距塔顶h2处自由下落，后来两石块同时到达地面，由此可知塔高为（　　）
A．h1＋h2
B．
C．
D．
8．一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，被称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop”（超级高铁）。据英国《每日邮报》报道，Hyperloop
One公司计划，将在欧洲建成世界首架规模完备的“Hyperloop”（超级高铁），连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达700英里每小时（约合1
126公里/时）。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1
200
km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是（　　）
A．加速与减速的时间不一定相等
B．加速时间为10分钟
C．加速时加速度大小为2
m/s2
D．如果加速度大小为10
m/s2，题中所述运动最短需要32分钟
9．一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，由静止开始通过连续三段位移所用的时间分别为1s、2s、3s。这三段位移之比是（　　）
A．1∶8∶27
B．1∶3∶5
C．1∶4∶9
D．1∶2∶3
10．2019年7月20日晚，在韩国光州进行的2019年国际游泳世锦赛结束的跳水男子十米台决赛中，中国选手杨健获得该项目金牌。若将杨健入水后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的时间为t。杨健入水后第一个时间内的位移为x1，最后一个时间内的位移为x2，则杨健入水后的加速度为（　　）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
11．猎豹是动物界的“短跑之王”，据测，一只成年猎豹能在几秒之内达到108km/h的最大速度。某猎豹突然启动追赶猎物的情境如图所示，启动过程可以看成从静止开始的匀加速直线运动，已知猎豹第2s内跑了7.5m，第3s内跑了12.5m。则（　　）
A．猎豹的加速度为5m/s2
B．猎豹的加速度为10m/s2
C．猎豹加速到最大速度所用时间为3s
D．猎豹加速到最大速度所用时间为6s
12．一个做匀变速直线运动的物体先后经过A、B两点的速度分别为v1和v2，AB位移中点速度为v3，AB时间中点速度为v4，全程平均速度为v5，则下列结论正确的有（　　）
A．物体经过AB位移中点的速度大小为
B．物体经过AB位移中点的速度大小为
C．若为匀减速直线运动，则v3＜
D．在匀变速直线运动中一定有v3＞v4＝v5
13．A、、C、四个物体在同一条直线上做直线运动，A物体的、物体的、C物体和D物体的图象依次如图所示，规定水平向右为正，已知物体在时的速度均为零，且此时C物体在D物体的左边处，则（　　）
A．其中内物体运动位移最大的是B物体
B．其中内物体运动位移最大的是C物体
C．时C物体追上D物体
D．时C物体追上D物体
14．一个质点由静止开始做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为，分析闪光照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了；第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了，则（　　）
A．质点运动加速度为
B．质点到第一次闪光时运动了
C．第2次闪光时质点的速度
D．从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的平均速度为
15．随着空气质量的恶化，雾霾天气现象增多，危害加重，雾和霾相同之处都是视程障碍物，会使有效水平能见度减小从而带来行车安全隐患，在一大雾天，一辆小汽车以的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方处有一辆大卡车以的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵.如图所示，图线、分别为小汽车和大卡车的图像（忽略刹车反应时间），以下说法错误的是（　　）
A．因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故
B．在时发生追尾事故
C．在时发生追尾事故
D．若紧急刹车时两车相距40米，则不会发生追尾事故且两车最近时相距10米
三、实验题
16．同学用如图1所示的装置来研究自由落体运动．
（1）下列有关操作的叙述正确的是
（___）
A．应先释放纸带，然后接通电源B．将打点计时器与直流4-6V低压电源连接C．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
（2）实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如图2所示。已知电源频率为50Hz．从该纸带可知，重物加速度大小g＝
__________
m/s2（结果保留两位有效数字）。
17．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，要用到电火花打点计时器，其电源频率为。
（1）为完成本实验，下列器材中必须有的是___________。
A．天平
B．4或低压交流电源
C．刻度尺
D．秒表
（2）安装好实验装置后开始实验。以下实验操作中非必需的是___________·
A．托盘和砝码的总质量要远小于小车的总质量
B．调整滑轮的高度，使细线与长木板平行
C．先接通电源，后释放小车
D．释放小车前，小车应尽可能靠近打点计时器放置
（3）某同学在实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻计数点之间还有四个点未画出，
①计算打下E点时小车的瞬时速度为___________（保留三位有效数字），
②计算出小车的加速度为___________（保留三位有效数字）。
③如果以（其中s表示位移，t表示时间）为纵坐标、以t为横坐标作图像，得到图像的斜率为k，则加速度大小为___________（用字母符号表示）。
四、解答题
18．从离地500m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求：
（1）落地时的速度大小？
（2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移大小？最后1s内的位移大小？
19．从斜面上某一位置，每隔0.1
s释放一个相同的小球。在连续放下几个小球以后，对在斜面上滚动的小球拍摄照片，如图所示，测得xAB=15
cm，xBC=20
cm，试求：
（1）小球滚动的加速度；
（2）拍摄时B球的速度；
（3）D与C之间的距离；
（4）A球上面滚动的小球还有几个？
20．如图甲所示，中国女子冰壶队运动员在比赛中推出冰壶。如图乙所示，一冰壶以速度v垂直进入两个相同的矩形区域做匀减速直线运动，且刚要离开第二个矩形区域时速度恰好为零。求：
（1）冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比；
（2）冰壶穿过每个矩形区域所用的时间之比。（冰壶可看成质点）
21．足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。某足球场长、宽.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为的匀减速直线运动，加速度大小为。试求：
（1）足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？
（2）足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球.他的启动过程可以视为初速度为0，加速度为的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为，该前锋队员至少经过多长时间能追上足球？
参考答案
1．B
【详解】
A．自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动，该选项中没有明确物体只受重力作用，故A错误；
B．如果空气阻力可以忽略不计，从静止开始下落的运动可以看成自由落体运动，B正确，
C．一个棉花团由静止开始下落时，受到的空气阻力不可忽略，则其运动不是自由落体运动，C错误。
D．雨滴经过窗子的这段运动的初速度不为零，因而不是自由落体运动，D错误；
故选B。
2．B
【详解】
A．任意相等时间内速度变化量不相等，因为加速度是逐渐减小的，所以A错误；
B．根据
所以加速度a随时间t的图像的面积表示速度的变化量，则到这段时间内速度的变化量为0，所以时刻与时刻质点速度一定相等，则B正确；
C．时刻质点速度等于时刻速度，但速度不一定为0，所以C错误；
D．质点在时间内速度的变化量为0，则速度不变，所以速度方向也不变，则D错误。
故选B。
3．C
【详解】
AB．根据
结合
则
解得
AB错误；
C．前内质点的位移
C正确；
D．前内质点的平均速度
D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．物体在第1
s内和第3
s内的速度都为正值，因此这两秒内物体的运动方向相同，A错误；
B．
第2
s内物体的速度保持不变，物体做匀速直线运动，B错误；
C．物体在第3
s内的速度为正值，在第4
s内的速度为负值，因此这两秒内物体的运动方向相反，C正确；
D．第2
s末的速度和第4
s末的速度大小相同，但方向相反，D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．v-t图像只能表示直线运动中速度随时间的变化规律，可知，两车均做直线运动，A错误；
B．根据v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，可知在这段时间内甲车的位移大于乙车的位移，B错误；
C．根据v-t图像的斜率表示加速度，可知汽车甲和乙的加速度均逐渐减小，
C正确；
D．若汽车乙做初速度为v2、末速度为v1的匀减速直线运动，其v-t图像如图所示
其平均速度为
，根据v-t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，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
物体A做匀速直线运动，位移
xA=vAt=4t
物体B做匀减速直线运动，减速过程的位移
xB=vBt＋at2=10t-t2
设物体B速度减为零所用时间为t1，则
t1==5s
在t1=5s的时间内，物体B的位移为
xB1=25m
物体A的位移为
xA1=20m
由于
xA1故前5s内物体A未追上物体B；5s后，物体B静止不动，故物体A追上物体B的总时间为
故选B。
7．B
【详解】
设塔高为h，石块A自塔顶下落h1的时间为
t1=
石块A自塔顶下落h的时间
t′1=
石块B自距塔顶h2处下落的时间为
t2=
可知石块A继续下落的时间等于t2，则有
t2=t′1-t1
解得
h=
故选B。
8．B
【详解】
A．加速与减速的加速度大小相等，由逆向思维可得加速与减速时间相等，A错误；
BC．设加速的时间为t1，匀速的时间为t2，减速的时间为t1，匀速运动的速度为v，由题意得
2t1＋t2=t
2t1＋t2=2
400s
x=2×at12＋vt2
v=at1
联立解得
t1=600s
t2=1200s
a=m/s2
B正确，C错误；
D．如果加速度为10
m/s2，则有
2t1′＋t2′=t
a′t1′2＋vt2′=600
000
m
v=a′t1′
联立解得
t′=s
D错误。
故选B。
9．A
【详解】
根据x＝at2得
x1＝a
x2＝a·32－a＝a
x3＝a·62－a·32＝a
所以位移之比为
1∶8∶27
故选A。
10．A
【详解】
匀变速直线运动，平均速度等于中间时刻的速度，可得
解得
BCD错误，A正确。
故选A。
11．AD
【详解】
AB．由
xⅡ－xⅠ=aT2
代入数据解得猎豹的加速度
a=5m/s2
故A正确，B错误；
CD．猎豹的最大速度
v=108km/h=30m/s
由
v=at
解得
t=6s
故C错误，D正确。
故选AD。
12．BD
【详解】
AB．由题意可知，在匀变速直线运动中，物体经过AB位移中点的速度为
v3＝
时间中点的速度为
v4＝
A错误，B正确；
CD．全程的平均速度为
v5＝
不论物体做匀加速直线运动还是做匀减速直线运动，都有
v3＞v4＝v5
故C错误，D正确。
故选BD。
13．BD
【详解】
AB．由四个图象可知，0-4s内A物体的最大位移为0，B物体v-t图象中面积表示位移可得0-4s内的位移为0，C物体0-4s内的位移为
xC＝4×(at2)＝4××1×12m＝2m
D物体运动跟B物体相同，所以0-4s内的位移为0，所以0-4s内C物体位移最大，故A错误，B正确；
CD．CD两物体的速度时间图象如图所示：
由图可知
在前2s内两个物体的位移大小相等，所以前2s内两个物体不可能相遇；第3s内二者的位移大小是相等的，都是
此时二者之间的距离
L=L0+（-x）-x=1.75m-0.5m-0.5m=0.75m
3s末二者之间的距离仍然是0.75m，此时二者的速度大小相等，方向相反，相遇时有
2(vt′ at′2)＝0.75
解得
t′=0.5s或t′=1.5s（舍去）
所以t=3.5s时C物体追上D物体。故C错误，D正确；
故选BD。
14．ABD
【详解】
A．根据
质点的加速度
A正确；
B．设质点到第一次闪光时运动的时间为t，根据
解得
质点到第一次闪光时运动了
B正确；
C．第2次闪光时质点的速度
C错误；
D．根据
得，第2次闪光和第三次闪光时间内的位移
从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的平均速度为
D正确。
故选ABD。
15．ACD
【详解】
A.
设前5s内小汽车的位移s1，卡车的位移为s2
又由于
说明5s末小汽车已经追上卡车，故A错误。
BC.
设ts末小汽车追上卡车，设小汽车位移为s3，卡车位移为s4，小汽车在2s末至5s末的加速度大小为a，根据图像可知
+30
联立以上各式得：
t=3s或t=7s（舍去）
3s末追上，且此时小汽车速度大于卡车的速度。
故B正确，C错误。
D.
若紧急刹车时两车相距40米，经过5s二者速度相等，小汽车的位移s1=85m，卡车的位移为s2=50m
二者不会发生追尾事故，但最近距离为5m，不是10m，故D错误。
故选ACD。
16．C
9.6
【详解】
（1）[1]A．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，先接通电源，再释放纸带，A错误；
B．电磁打点计时器应该接在8V交流电源上，B错误；
C．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦力的影响，C正确；
故选C。
（2）[2]
已知电源频率为50Hz，则纸带中相邻两点间的时间间隔是0.02s，根据匀变速直线运动的推论公式
加速度的大小
17．BC
A
0.640
0.801
2k
【详解】
（1）［1］为完成本实验，由于使用了电火花打点计时器，则需要4或低压交流电源，本实验为了测量速度需要测量纸带的位移，所以需要刻度尺，由于打点计时器可以计时，所以不需要秒表，不用测量质量，所以不需要天平，则BC正确；AD错误；
故选BC。
（2）[2]安装好实验装置后开始实验。由于本实验只是测小车的速度随时间的变化关系，不需要用托盘和砝码的总重力来表示小车的合外力，所以不需要托盘和砝码的总质量要远小于小车的总质量，则A错误，符合题意；BCD正确，不符合题意；
故选A。
（3）①[3]打下E点时小车的瞬时速度为
②[4]小车的加速度为
③[5]根据
整理可得
如果以（其中s表示位移，t表示时间）为纵坐标、以t为横坐标作图像，得到图像的斜率为
则加速度大小为
18．（1）100m/s；（2）5m，95m
【详解】
（1）小球做自由落体运动，根据位移时间关系公式，有：
解得
故落地速度为
（2）第一秒内位移为：
前9s内的位移为
故最后1s内的位移为
19．（1）；（2）；（3）25cm；（4）2
【详解】
（1）根据
可得小球的加速度
（2）拍摄时B球的速度就是球经过AC段的平均速度，故有
（3）D与C之间的距离
（4）刚释放的小球到B位置的时间为
所以B球上还有3个滚动的小球，A球上面滚动的小球还有2个。
20．（1）：1；（2）（－1）：1
【详解】
（1）把冰壶的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，冰壶通过两矩形区域位移相等，由推论可知从右向左穿过矩形的速度之比为1：，则冰壶实际运动依次进入每个矩形区域的速度之比为
（2）把冰壶看成从右向左做初速度为零的匀加速直线运动，由推论知通过每个矩形区域的时间之比为1：（－1），则冰壶实际穿过每个矩形区域所用的时间之比为
21．（1）；（2）
【详解】
(1)依题意，足球做匀减速运动，到停下来时由速度与时间关系可得
代入数据可得
根据位移公式可得
代入数据可得
(2)前锋队员做匀加速直线运动达到最大速度的时间和位移分别为
，
之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动，其位移为
由于，故足球停止运动时，前锋队员没有追上足球，然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球，根据公式
解得
前锋队员追上足球的时间为
试卷第1页，共3页