第二章 匀变速直线运动的研究 综合测评卷(B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 综合测评卷(B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 2021-10-29 19:31:20

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第二章 匀变速直线运动的研究 综合测评卷(B卷)
一、单选题
1.1991年5月11日的《北京晚报》曾报道了这样一则动人的事迹:5月9日下午,一位4岁小男孩从高15层的楼顶坠下,被同楼的一位青年在楼下接住,幸免于难,设每层楼的高度为3m,这位青年从他所在的地方到楼下需要的时间是1.3s,则该青年要接住孩子,至多允许他反应的时间是(g=10m/s2)(   )
A.3.0 B.1.7 C.0.4 D.1.3
2.做匀变速直线运动的质点,它的位移随时间变化规律是x=24t-1.5t2(m),则质点的速度为零的时刻是( )
A.1.5s B.8s C.16s D.24s
3.如图所示的位移—时间()图像和速度—时间()图像中给出了四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是(  )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C.丙、丁两车在时刻相遇
D.时间内,丙、丁两车的平均速度相等
4.物体做匀加速直线运动,在时间内通过位移到达点,接着在时间内又通过位移到达点,则物体(  )
A.在点的速度大小为 B.在点的速度大小为
C.运动的加速度为 D.运动的加速度为
5.如图所示,甲同学用手拿着一把长50cm的直尺,并使其处于竖直状态;乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备.某时刻甲同学松开直尺,直尺保持竖直状态下落,乙同学看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值为20cm;重复以上实验,乙同学第二次用手抓住直尺位置的刻度值为10cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态.若从乙同学看到甲同学松开直尺,到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”,取重力加速度g=10m/s2。则下列说法中不正确的是(  )
A.若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则可用上述方法直接测出“反应时间”
B.若某同学的“反应时间”大于0.4s,则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”
C.乙同学第一次抓住直尺的瞬间,直尺的速度约为4m/s
D.乙同学第一次的“反应时间”比第二次长
6.汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标.速度变化得越快,表明它的加速性能越好.右图为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的v-t图像,根据图像可以判定(  )
A.甲车的加速性能最好
B.乙车比甲车的加速性能好
C.丙车比乙车的加速性能好
D.甲、丙两车的加速性能相同
7.汽车由静止开始做匀加速直线运动,速度达到v0的过程中,平均速度为v1;若汽车从静止开始满功率行驶,速度达到v0的过程中平均速度为v2,两次经历时间相同,则
A.v1=v2 B.v1>v2 C.v1<v2 D.条件不足,无法确定
8.一沿直线运动的物体的图像如图所示,则其图像可能是(  )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.一个做匀加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,则下列结论中正确的有(  )
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.物体通过AB这段位移的平均速度为
D.物体通过AB这段位移所用的中间时刻的速度为
10.两辆游戏赛车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.
11.有四个运动的物体、、、,物体、运动的图象如图甲所示;物体、从同-地点沿同一方向运动的图象如图乙所示.根据图象做出的以下判断中正确的是( )
甲 乙
A.物体和的速度均不变且的速度比更小
B.在的时间内,物体运动的位移为
C.时,物体和的速度相同
D.时,物体的加速度为
12.物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度—时间图象如图所示,下列说法中正确的是
A.在1 s末,物体速度为9 m/s
B.0~2 s内,物体加速度为6 m/s2
C.6~7 s内,物体做速度方向向西的加速运动
D.10~12 s内,物体做速度方向向东的加速运动
三、解答题
13.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如下图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源。
(1)设电火花打点计时器的频率为f,计算F点的瞬时速度vF的公式为vF=_____(均用字母表示);
(2)经过测量并计算得出电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表。以A点对应的时刻为t=0,试在下图所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象__________,并利用该图象求出物体的加速度a=_____m/s2;
对应点 B C D E F
速度(m/s) 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实值相比_____。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
14.汽车前方120m有一自行车正以6m/s的速度匀速前进,汽车以18m/s的速度追赶自行车,若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动,求:
(1)经多长时间,两车相遇;
(2)若汽车追上自行车后立即刹车,汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2,则再经多长时间两车再次相遇。
15.出租车上安装有速度表,计价器里安装有里程表和时间表,出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路,并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,到10时11分05秒时,速度表显示54km/h,求
(1)这时出租车离出发点距离为多少千米?
(2)速度表显示108km/h时,出租车开始做匀速直线运动,当时间表显示10时12分35秒,计价器里程表示数为多少千米?
16.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?
17.众所周知,重庆是交通比较容易堵塞的一个城市,在《2017年第一季度中国主要城市交通分析报告》,重庆在容易堵塞的城市中排名第六,假设在某公路的十字路口,红灯拦停了很多汽车,拦停的汽车排成笔直一列,最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端之间的距离均为l=6.0m,若汽车起动时都以a=2.5m/s2的加速度作匀加速运动,加速到v=10.0m/s后做匀速运动通过路口.该路口亮绿灯时间t=40.0s,而且有按倒计时显示的时间显示灯. 另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,红灯亮起时,车头已越过停车线的汽车允许通过.请解答下列问题:
(1)若绿灯亮起瞬时,所有司机同时起动汽车,问有多少辆汽车能通过路口?
(2)第(1)问中,不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速运动,结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车后汽车加速度大小.
(3)事实上由于人反应时间的存在,绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车.现假设绿灯亮起时,第一个司机迟后=0.90s起动汽车,后面司机都比前一辆车迟后0.5s起动汽车,在该情况下,有多少辆车能通过路口?
参考答案
1.B
【解析】由公式 可得,下落时间约为3s.则青年的反应时间最多为3s-1.3s=1.7s
故选B。
2.B
【解析】根据
可得,初速度
v0=24m/s
加速度
a=-3m/s2
根据速度时间公式
v=v0+at
可得
故B正确,ACD错误。
故选B。
3.B
【解析】A.位移—时间图像描述的是直线运动,其图线的斜率表示速度,甲做匀速直线运动,乙做速度减小的直线运动,故A错误;
B.位移-时间图像中两图线的交点表示位移相等,时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程,故B正确;
C.时间内,由速度-时间图像的“面积”读出位移,丙的位移小于丁的位移,它们不相遇,故C错误;
D.时间内,丙的位移小于丁的位移,丙的平均速度小于丁的平均速度,故D错误。
故选B。
4.B
【解析】A.匀变速直线运动的中间时刻的速度等于中间时刻的速度;故A点的速度为,故A错误;
BCD.加速度
B点的速度为
故B正确,CD错误。
故选B。
5.C
【解析】A.将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时,可用上述方法直接测出“反应时间”,故A正确;
B.若某同学的反应时间为0.4s,则下落的高度
大于该直尺的长度,所以将无法测量该同学的反应时间,故B正确;
C.由可知,乙第一次抓住直尺的速度
故C错误;
D.直尺下降的高度h,根据得
所以下落的高度大的用的时间长,所以第一次测量的反应时间比第二次长,故D正确。
故选C。
6.B
【解析】在速度-时间图象中斜率代表加速度,即
由图象可以看出乙、丙的图象是平行的倾斜直线,斜率相同,则它们的加速度相同,即乙丙两车的加速性能相同;甲图线的斜率最小,加速度最小.故由题意可知,丙、乙比甲的加速性能好
A. 甲车的加速性能最好与分析不符,故A错误;
B. 乙比甲的加速性能好与分析相符,故B正确;
C. 丙比乙的加速性能好与分析不符,故C错误;
D. 甲、丙两车的加速性能相同与分析不符,故D错误.
7.C
【解析】汽车由静止开始做匀加速直线运动,速度达到v0的过程中的平均速度为v1,v1=;汽车由静止开始以额定功率行驶,根据P=Fv,速度不断变大,牵引力不断减小;根据牛顿第二定律,有:
F-f=ma

a=
故加速度不断减小;作v-t图象,如图①所示,图线②表示匀加速直线运动;
v-t图象中,图象与时间轴包围的面积表示位移,故图线①表示的位移大于图形②对应的位移,故v2>v1;
A.v1=v2,与结论不相符,选项A错误;
B.v1>v2,与结论不相符,选项B错误;
C.v1<v2,与结论相符,选项C正确;
D.条件不足,无法确定,与结论不相符,选项D错误;
故选C.
【点睛】
本题关键作出v-t图象,然后根据图线与时间轴包围的面积表示位移得到恒定功率启动位移大,平均速度大.
8.B
【解析】CD.对于加速度恒定的匀变速直线运动有
由此可知段图线为直线,故CD错误;
AB.段,加速度由0均匀增大,将一小段视为匀加速直线运动,则有
可知对应图线切线的斜率应为,可知段图线切线的斜率应由0均匀增大,故A错误,B正确
故选B。
9.BCD
【解析】AB. 设物体经过AB段中点的速度为 ,根据速度位移公式:
解得:,故A错误B正确.
CD.匀变速运动中间时刻的速度等于全程的平均速度等于初速度与末速度之和的一半,,故CD正确.
10.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.
11.BCD
【解析】A、由甲图看出:物体A和B位移图象都是倾斜的直线,斜率都不变,速度都不变,说明两物体都做匀速直线运动,A图线的斜率大于B图线的斜率,A的速度比B大.故A错误.
B、由甲图看出:在0-3s的时间内,物体B运动的位移为s=10m.故B正确.
C、由乙图看出:t=3s时,物体C和D的速度相同等于,故C正确;
D、在v-t图像中斜率代表了运动的加速度,从图像可以看出C做匀加速运动,所以时,物体C的加速度为,故D正确;
12.AC
【解析】A.由所给图象知,物体1 s末的速度为9 m/s,选项A正确;
B.0~2 s内,物体的加速度
a=m/s2=3m/s2
选项B错误;
C.6~7 s内,物体的速度、加速度为负值,表明它向西做加速直线运动,选项C正确;
D.10~12 s内,物体的速度为负值,加速度为正值,表明它向西做减速直线运动,选项D错误.
13. 040 不变
【解析】(1)[1]电火花打点计时器打点频率为f,F点的瞬时速度等于EG段的平均速度,故
(2)[2]作出v-t图象如图所示,注意尽量使描出的点落到直线上,不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧。
[3]由速度-时间图象的斜率表示加速度,得
(3)[4]实验中电压偏小但打点周期不变,因此实验中没有误差。
14.(1)10s(2)13.5s
【解析】(1)设经t1秒,汽车追上自行车,由题意得:v汽t1=v自t1+x
代入数据解得:t1=10 s;
(2)汽车的加速度大小为a=2 m/s2,假设第二次相遇所用的时间为t2,则有:
v自t2=v汽t2-at22   
代入数据解得:t2=12 s.
设汽车从刹车到停下用时t3秒,则有:,故自行车再次追上汽车前,汽车已停下,停止前汽车的位移为:
设经t4时间追上,则有:v自t4=x汽
解得:t4=13.5 s,再经过13.5 s两车第二次相遇.
15.(1) (2)
【解析】(1)根据加速度的定义式
根据位移公式
(3)108km/h时路程为
时间为
因此此时出租车时间表显示10时11分15秒,出租车做匀速运动,当时间表显示10时12分35秒时,它匀速运动时间t3应为80s.
则匀速运动
16.(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
17.(1)64辆;(2)1.47m/s2;(3)34辆
【解析】(1) 汽车加速时间
s
40.0 s时间, 汽车能行驶的位移
m
根据题意, 能有64辆汽车通过路口;
(2) 记 t 0 =3.0s , 当计时灯刚亮出“3”时, 第65辆汽车行驶的位移
此时汽车距停车线的距离
x2 = 64l-x1 = 34 m
第65辆车刹车的加速度
m/s2
(3) 设能通过k辆汽车, 则第k辆汽车能通过路口要满足
数据代入后解得
所以能通过25辆汽车。