第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试卷(培优卷)(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(培优卷)(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 2021-10-23 14:41:49

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第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试卷(培优卷)
一、单选题
1.图为成都到重庆的和谐号动车车厢内可实时显示相关信息的显示屏的照片,图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量。下列说法正确的是(  )
A.甲处表示时间间隔,乙处表示平均速度 B.甲处表示时间间隔,乙处表示瞬时速度
C.甲处表示时刻,乙处表示平均速度 D.甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度
2.假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动。已知某列车长为L,通过一铁路桥时的加速度大小为a,列车全长通过桥头的时间为t1,列车全长通过桥尾的时间为t2,则列车车头通过铁路桥所需的时间为(  )
A. B. C. D.
3.亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离 假如该段时间内商船速度为零,其中一艘海盗快艇在海面上运动的图像如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.海盗快艇在内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
B.海盗快艇在96s末开始调头逃离
C.海盗快艇在66s末离商船最近
D.海盗快艇在内做匀减速直线运动
4.我国已经成功实现舰载机在航母上的起飞和降落.若舰载机在航母上从静止开始做匀加速直线运动然后起飞.起飞过程的平均速度为v,起飞过程的时间为t,则下列说法中正确的是 (  )
A.舰载机离开航母起飞时的速度为v
B.起飞过程的加速度为
C.在航母上供舰载机起飞所需要的跑道的最短长度为2vt
D.舰载机起飞过程的加速度始终与速度的方向相反
5.如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5s和2s.关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是( )
A.关卡2 B.关卡3 C.关卡4 D.关卡5
6.距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图所示.小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2.可求得h等于(  )
A.1.25m B.2.25m C.3.75m D.4.75m
7.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30 m/s的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s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a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图像(忽略刹车反应时间),以下说法正确的是(  )
A.因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故
B.在t=3 s时发生追尾事故
C.在t=5 s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
8.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,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、…所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断不正确的是(  )
A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
二、多选题
9.在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了8 s,由于前方突然有巨石滚下,堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经4 s停在巨石前.则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是
A.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2等于2∶1
B.加速、减速中的平均速度大小之比等于1∶1
C.加速、减速中的位移之比x1∶x2等于2∶1
D.加速、减速中的平均速度大小之比等于1∶2
10.假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为,距离。时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间的变化如图所示,取运动方向为正方向 下面说法正确的是(  )
A.时两车等速 B.时两车距离最近
C.时两车位移之差为90m D.两车在内会相撞
11.甲、乙两个物体在同一直线上运动,其x-t图象如图所示,其中直线b与曲线a相切于点(4,-15).已知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.前4 s内两物体运动方向相同
B.前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的倍
C.t=0时刻,甲的速度大小为9 m/s
D.甲的加速度大小为2 m/s2
12.两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶.t=0时两车都在同一计时线处,此时比赛开始.它们在四次比赛中的图如图所示.哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆( )
A. B.
C. D.
三、实验题
13.某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图甲所示
(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:
①实验操作:__________,释放纸带,让重锤自由落下,____________________。
②取下纸带,取其中的一段标出计数点如图乙所示,测出相邻计数点间的距离分别为,,,,,,已知打点计时器的打点间隔,则重锤运动的加速度表达式为_______,代入数据,可得加速度_______(计算结果保留3位有效数字)
(2)该同学从实验结果发现,重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小,为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法:________________。
四、解答题
14.公路上行驶的汽车,司机从发现前方异常情况到紧急刹车,汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全,这段距离内不能有车辆和行人,因此把它称为安全距离。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s(这段时间汽车仍保持原速)。晴天汽车在干燥的路面上以108的速度行驶时,得到的安全距离为120m。设雨天汽车刹车时的加速度为晴天时的,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
15.在某次跳水比赛中,一位运动员从离水面10 m高的平台上向上跃起,举起双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45 m达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计),求:(计算时,可以把运动员看做全部质量集中在重心的一个质点,g取)
(1)运动员起跳时的速度.
(2)从离开跳台到手接触水面所经历的时间t(结果保留3位有效数字).
子弹垂直射入叠在一起的相同木板,穿过第20块木板后速度变为0。如果子弹在木板中运动的总时间是t,那么子弹穿过第15块木板所用的时间是多少?可以把子弹视为质点,子弹在各块木板中运动的加速度都相同。
17.春节放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费站窗口前x0=9m区间的速度不超过v0=6m/s.现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲=20m/s和v乙=34m/s的速度匀速行驶,甲车在前,乙车在后.甲车司机发现正前方收费站,开始以大小为a甲=2m/s2的加速度匀减速刹车.
(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章;
(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9m处的速度恰好为6m/s并以这一速度开始匀速通过收费站窗口,乙车司机在发现甲车刹车时经t0=0.5s的反应时间后开始以大小为a乙=4m/s2的加速度匀减速刹车.为避免两车相撞,且乙车在收费站窗口前9m区不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远?
参考答案
1.D
【解析】甲处8:57表示时刻,乙处160km/h表示瞬时速度,D正确。
故选D。
2.C
【解析】设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t0,从列车车头到达桥头时开始计时,列车全长通过桥头时的平均速度等于t1时刻的瞬时速度v1,则v1=;列车全长通过桥尾时的平均速度等于t0+t2时刻的瞬时速度v2,则v2=;由匀变速直线运动的速度公式可得v2=v1-a ,解得t0=,故选C.
3.B
【解析】A.在内图像的斜率越来越小,加速度越来越小,故海盗快艇做加速度减小的加速运动,故A错误;
BC.海盗快艇在96s末,速度由正变负,即改变运动的方向,开始掉头逃跑,此时海盗快艇离商船最近,故B正确,C错误;
D.海盗快艇在内,沿反方向做匀加速直线运动,故D错误
故选B。
4.B
【解析】A、根据匀变速直线运动的规律可知,平均速度知,舰载机离开航母时的速度不是平均速度v,故A错误;
B、根据平均速度表达式可知,舰载机初速度为0,则舰载机离开航母时的速度为平均速度的2倍,再由速度时间关系得其加速度,故B正确;
C、舰载机在起飞过程中的平均速度为v,时间为t,则起飞跑道最短长度为vt,故C错误;
D、舰载机起飞过程是加速运动过程,根据加速运动性质知,此过程中加速度方向与速度方向相同,故D错误.
5.C
【解析】根据v=at可得,2m/s=2m/s2×t1,所以加速的时间为t1=1s;
加速的位移为

之后匀速运动的时间为,到达关卡2的时间为
小于5s,放行;可以通过,所以可以通过关卡2继续运动,从第2关卡到第3关卡匀速运动时间

所以到达第3关卡的时刻(从开始运动计时)为8.5s,7s<8.5s<12s,也是放行,可以通过,从第3关卡到第4关卡匀速运动时间仍然是4s,所以到达第4关卡的时刻(从开始运动计时)为到达关卡4的总时间为
1s+3.5s+4s+4s=12.5s,
12<8.5<14,关卡放行和关闭的时间分别为5s和2s,此时关卡4是关闭的,所以最先挡住他前进的是关卡4,所以C正确;
故选C。
6.A
【解析】经过A点,将球自由卸下后,A球做平抛运动,则有
H=gt12
解得
小车从A点运动到B点的时间
因为两球同时落地,则细线被轧断后B处小球做自由落体运动的时间为
t3=t1-t2=1s-0.5s=0.5s

h=gt2=×10×0.52m=1.25m
故选A。
7.B
【解析】ABC.根据速度时间图线与时间轴所围“面积”大小等于位移大小,由题图知,t=3 s时,b车的位移为
a车的位移为

所以在t=3 s时追尾, AC错误B正确;
D.由图线可知在t=5 s时两车速度相等,小汽车相对于大卡车的位移
则不会发生追尾事故且两车最近时相距5 m,D错误。
故选B。
8.A
【解析】BC.由题图可知,连续相等时间内为位移差相等,所以小球做匀加速直线运动,小球下落的加速度为
BC正确;
D.小球在位置3的瞬时速度的大小为
D正确;
A.由于
解得,A错误。
故选A。
9.BC
【解析】A.由:
得: a1∶a2=1∶2,故A错;
BD.由:
知,故B正确,D错误;
C.由:
x=·t
知x1∶x2=2∶1,故C正确.
10.ABC
【解析】由加速度图像可画出两车的速度图像
由图像可知,时两车速度相等,此时距离最近,图中阴影部分面积为时两车位移之差
所以不会相撞,故ABC正确,D错误
故选ABC。
11.AD
【解析】A、图像的斜率的正负表示运动的方向,故前内两物体运动方向相同,均为负方向,故A正确;
B、甲做匀变速直线运动,则甲的图像对应于曲线;前内甲的平均速度为,前内乙的平均速度为,故前内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍,故B错误;
CD、设时甲的速度为,时甲的速度为,则,又,可得,则甲的加速度,故C错误,D正确.
12.AC
【解析】在速度--时间图象里,图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移.从A图中可以看出,当t=20s时,两图象面积相等,此时一辆赛车追上另一辆,A正确;图中a的面积始终小于b的面积,所以不可能追上,B错误;图象也是在t=20s时,两图象面积相等,此时一辆赛车追上另一辆;C正确;图象中a的面积始终小于b的面积,所以不可能追上,D错误.
13.接通电源 实验结束关闭电源 9.60 将重锤换成较大质量的重锤(或者采用频闪照相法)
【解析】(1)[1][2]实验时,应先接通打点计时器的电源,再释放纸带,实验结束,应立即关闭电源
[3][4]由逐差法求解重锤下落的加速度
(2)[5]重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小,是因为重锤下落时所受空气阻力过大或者纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦阻力过大。为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,可以将重锤换成较大质量的重锤(或者采用频闪照相法)
14.24m/s
【解析】汽车的初速度为v0=108km/h=30m/s,反应时间为t0=1s,设刹车的加速度大小为a,汽车在晴天路面行驶时,根据速度位移公式得,刹车的距离为
代入数据解得
a=5m/s2
雨天时,刹车加速度大小为
a′=a=3m/s2
设最大速度为vm,据速度位移公式得
代入数据解得
vm=24m/s
15.(1)3m/s (2)1.75s
【解析】(1)上升阶段有:
代入数据解得:v0=3 m/s
(2)上升阶段有:0=v0-gt1
代入数据解得:t1=0.3 s
自由落体运动过程有:
其中H=10 m+0.45 m=10.45 m
解得:t2=1.45 s
所以总时间为:t=t1+t2=0.3 s+1.45 s=1.75 s.
16.0.048t
【解析】将子弹穿木板的过程看做逆向的初速度为零的匀加速运动,则
子弹穿过第15块木板所用的时间是
17.(1) 100m (2) 66m
【解析】(1)对甲车速度由20m/s减速至6m/s的位移为:
x2=x0+x1=100m
即甲车司机需在离收费站窗口至少100m处开始刹车
(2)设甲、乙两车速度相同时的时间为t,由运动学公式得:v乙-a乙(t-t0)=v甲-a甲t
代入数据解得:
t=8s
相同速度
v=v甲-a甲t=4m/s<6m/s
二者不相撞的临界条件是二者速度为4m/s时,二者速度减为4m/s时如果不相撞,那么它们减到6m/s时一定不会相撞.因为题目要求二者的速度不能超过6m/s,所以为避免二者不相撞,二者开始的最小距离都按减到6m/s时计算乙车从开始以34m/s减速至6m/s的位移为:
代入数据解得:
x3=157m
乙车所用的时间:
甲车速度达到6m/s所需的时间:
此时甲车的位移:x1+v0△t=91m,所以要满足条件甲、乙的距离为:
x=x3-x1′=157-91m=66m