第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试卷(基础卷) (word版含答案)

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名称 第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试卷(基础卷) (word版含答案)
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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 2021-10-23 14:40:23

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第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试卷(基础卷)
一、单选题
1.如图所示,质点做直线运动时速度的倒数随位移的变化关系,该图中斜线部分面积S表示t1-t2过程中质点运动的 ( )
A.位移
B.平均速度
C.时间
D.加速度
2.2017年8月28日,第十三届全运会跳水比赛在天津奥体中心游泳跳水馆进行,重庆选手施廷懋以总成绩409.20分获得女子跳水三米板冠军。某次比赛从施廷懋离开跳板开始计时,在t2时刻施廷懋以v2速度入水,取竖直向下为正方向,其速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是(  )
A.在0~t2时间内,施廷懋运动的加速度大小先减小后增大
B.在t1~t3时间内,施廷懋先沿正方向运动再沿负方向运动
C.在0~t2时间内,施廷懋的平均速度大小为
D.在t2~t3时间内,施廷懋的平均速度大小为
3.针对伽利略对自由落体运动的研究内容及过程,有以下叙述:
①伽利略后来借助数学知识发现,如果速度与位移成正比,将会推导出错误的结论;
②伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的;
③伽利略做了大胆的猜想:落体运动应该是一种简单的运动,落体的速度与时间或位移成正比;
④伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定,得出只要倾角一定,铜球的加速度不变,他进一步设想当倾角为90°时,运动变为自由落体,其性质不变,且所有物体下落的加速度都一样,到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动了。
根据伽利略研究的真实过程,请你做出科学合理的排序,你认为正确的是( )
A.①②③④ B.②③①④
C.①③②④ D.②①③④
4.一个向正东方向做匀变速直线运动的物体,在第3s内发生的位移为8m,在第5s内发生的位移为5m,则关于物体运动加速度的描述正确的是( ).
A.大小为3m/s2,方向为正东方向
B.大小为3m/s2,方向为正西方向
C.大小为1.5m/s2,方向为正东方向
D.大小为1.5m/s2,方向为正西方向
5.一质点做匀变速直线运动,经直线上的A、B、C三点,已知AB=BC=x=4m,质点在A、B间运动的平均速度为,在B、C间运动的平均速度为,则质点的加速度为(  )
A.1.5m/s2 B.3m/s2
C. D.
6.甲、乙两物体一开始沿同一条直线相向运动,在t=0时刻甲、乙相距x0=3m,它们的速度图象如图所示.下列说法正确的是
A.t=2s时刻甲、乙速度相等,且恰好相遇
B.t=1s时刻甲、乙速度不等,但恰好相遇
C.t=1s时刻,乙的速度方向发生改变,t=2s时刻追上甲
D.在t=0到t=4s时间内,甲乙仅相遇过一次
7.电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大中学生的喜爱.但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多.学习交通安全常识、自觉遵守交通法规是确保学生交通安全的重要举措之一.按规定电动自行车在城区限速20 km/h.某同学为了判断自己正常行驶时是否超速,在一次正常行驶途中经过某一位置时立刻切断电源,让电动自行车沿直线自由滑行.测得电动自行车滑行的最大距离为15m,滑行的时间为5s,则该同学正常行驶的车速约为
A.3km/h B.3m/s C.6km/h D.6m/s
8.光滑斜面的长度为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则下列说法不正确的是( )
A.物体运动全过程中的平均速度是
B.物体在时的瞬时速度是
C.物体运动到斜面中点时的瞬时速度是
D.物体从顶端运动到斜面中点所需的时间是
二、多选题
9.在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则下列关于子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比正确的是(  )
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B.v1∶v2∶v3=∶∶1
C.t1∶t2∶t3=1∶∶
D.t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1
10.从高处释放一石子,1s后在同一地点再释放另一石子(空气阻力不计),则(  )
A.两石子均未落地时,两者距离保持不变
B.两石子均未落地时,两者的速度差保持不变
C.两石子均未落地时,两者的加速度均保持不变
D.两石子落地相差时间肯定是1 s
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
三、解答题
13.有一升降机在向上做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动。某一时刻,有一颗螺钉从升降机的顶部脱落,若升降机顶部到底板的高度h=6m,求螺钉落到底板所需的时间。(g=10m/s2,空气阻力不计)
14.日本筑波大学研制出了世界上第一种商业外骨骼机器人,这种装置能帮助行动不便者以一定速度行走,某人利用该外骨骼机器人从静止开始,沿直线匀加速行走了4s,达到最大速度6m/s后,又以1.2m/s2的加速度沿直线匀减速行走了3s,然后做匀速直线运动。求:
(1)匀加速运动时的加速度大小;
(2)匀速运动时的速度大小;
(3)前7s过程中人的总位移大小。
15.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)
16.2018年8月7日,瑞士查莫森镇一个小村庄因连续暴雨导致泥石流,黑色泥石流奔腾而下,场面骇人。假如一汽车停在小山坡底,突然司机发现在距坡底240m的山坡处泥石流以8m/s的初速度、0.4m/s2的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动。已知司机的反应时间为1s,汽车启动后以0.5m/s2的加速度一直做匀加速直线运动。求:
(1)泥石流到达坡底的时间和速度大小;
(2)试通过计算说明汽车能否安全脱离?
参考答案
1.C
【解析】因 可知斜线部分面积S表示t1-t2过程中质点运动的时间,故选C.
2.C
【解析】A.v t图象的斜率等于加速度,知在0~t2时间内,施廷懋运动的加速度保持不变,故A错误;
B.运动方向由速度的正负表示,横轴下方速度为负值,施廷懋沿着负方向运动,横轴上方速度为正值,施廷懋沿正方向运动,在t1~t3时间内,施廷懋一直沿正方向运动,故B错误;
C.0~t2时间内,根据匀变速直线运动的平均速度公式可知,施廷懋运动的平均速度大小为,故C正确;
D.匀变速直线运动的平均速度大小等于初速度和末速度的平均值,若在t2~t3时间内,施廷懋做匀减速运动,则她的平均速度大小为,根据v t图线与坐标轴所围面积表示位移可知,在t2~t3时间内施廷懋的实际位移小于她在这段时间内做匀减速运动的位移,故在t2~t3时间内,施廷懋的平均速度小于,故D错误。
故选C。
3.B
【解析】伽利略对自由落体运动的研究过程是这样的:伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的;伽利略做了大胆的猜想:落体运动应该是一种简单的运动,落体的速度与时间或位移成正比;伽利略借助数学知识和实验发现,如果速度与位移成正比,将会得到错误的结论;伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定,得出只要倾角一定,铜球的加速度不变,他进一步设想当倾角为90°时,运动变为自由落体,其性质不变,且所有物体下落的加速度都一样,到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动。故科学合理的排序是②③①④。
A.①②③④,与结论不相符,选项A错误;
B.②③①④,与结论相符,选项B正确;
C.①③②④,与结论不相符,选项C错误;
D.②①③④,与结论不相符,选项D错误;
故选B。
4.B
【解析】设物体第3s内与第4s内内的位移分别是x3、x4,则
x4-x3=aT2,a=
物体做匀减速直线运动,加速度大小为3 m/s2,方向为正西方向,B正确。
故选B。
5.C
【解析】根据匀变速直线运动一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,结合加速度的定义式,可得
故选C。
6.B
【解析】AC. 由图可知t=1s时刻,乙的速度方向发生改变,t=2s时刻甲、乙速度相等,但由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙围成的面积是0,说明乙回到出发点,甲的位移4m,所以两者此时没有相遇,故AC错误;
B. t=1s时刻甲、乙速度不等,由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙位移是1m,甲的位移2m,两都位移之和刚好是3m,所以恰好相遇,故B正确
D. t=1s时到t=3s时,甲乙两图像与坐标轴围成的面积相等,说明这段时间内两者的位移相等,由B项分析可知,t=1s时恰好相遇,所以t=3s时也恰好相遇,说明在t=0到t=4s时间内,甲乙仅相遇过二次,故D错误.
7.D
【解析】根据公式得,故D正确.
8.B
【解析】A.全程的平均速度,A不符合题意.
B.时,物体的速度等于全程的平均速度,B符合题意;
C.若末速度为,则,,中间位置的速度由

对前半程有

对后半程有

联立可得:

故C不符合题意;
D.设物体加速度为,到达中间位置用时,则
t,

所以,D不符合题意.
9.BD
【解析】AB.子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零,采取逆向思维,由公式
可得
故A错误,B正确;
CD.子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零,采取逆向思维,子弹做初速度为零的匀加速直线运动,在通过相等位移内的时间比为,反过来,子弹依次射入每块木块的时间之比为
故C错误,D正确。
故选BD。
10.BCD
【解析】设两石子均未落地时,第一个小石子运动时间为t,则第二个小石子运动时间为(t-1)s,根据

所以随时间的增大,两石子间距离将增大,选项A错误;
B.根据
v1=gt
v2=g(t-1)

Δv=v1-v2=g
速度之差保持不变,选项B正确;
C.自由落体运动加速度均为g,选项C正确;
D.由
知,下落时间相等,故两石子落地时间差肯定是1s,选项D正确。
11.AD
【解析】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

v=at
解得
t=6s
故C错误,D正确。
故选AD。
12.BD
【解析】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。
13.1s
【解析】设脱落时升降机和螺钉的速度为v,取向上为正,则对螺钉
对升降机
由几何关系得
代入数据得
t=1s
14.(1)1.5m/s2;(2)2.4m/s;(3)24.6m
【解析】(1)由加速度的定义得
(2)匀速运动时的速度大小
(3)加速时位移为
减速时位移为
总位移为
15.(1):1;(2)(-1):1
【解析】(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
16.(1)20s,16m/s;(2)司机能安全脱离
【解析】解法一:设泥石流到达坡底的时间为t1,速率为v1,则
由位移公式得
s1=v0t1+a1
由速度公式得
v1=v0+a1t1
代入数值得
t1=20s
v1=16m/s
设汽车从启动到速度与泥石流的速度相等所用的时间为t,由速度公式得
v汽=a′t=v1
解得
t=32s
由位移公式得
S汽=a′t2=××322m=256m
泥石流在
t′=t总-t1=13s
这段时间内前进的距离
S石=v1t′=208m< S汽=256m
所以泥石流追不上汽车
解法二:设泥石流到达坡底的时间为t1,速度为v1,则
位移公式得
s1=v0t1+a1
速度公式得
v1=v0+a1t1
代入数值得
t1=20s
v1=16m/s
而汽车在19s的时间内发生位移为
s2=a2=90.25m
速度为
v2=a2t2=9.5m/s
令再经时间t3,泥石流追上汽车,则有
v1t3=s2+v2t3+a2
代入数值并化简得
-26t3+361=0
因Δ<0,方程无解。所以泥石流无法追上汽车,司机能安全脱离。