2021~2022学年新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究单元练习(原卷板+解析版)

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名称 2021~2022学年新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究单元练习(原卷板+解析版)
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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 2021-11-11 11:53:43

文档简介

单元形成性评价(二)(第二章)
(90分钟 100分)
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.物体由静止开始做匀加速直线运动,在第7 s内的平均速度为2.6 m/s,则物体的加速度为(  )
A.0.4 m/s2 B.0.37 m/s2
C.2.6 m/s2 D.0.43 m/s2
【解析】选A。根据平均速度推论,第7 s内的平均速度等于第6.5 s时刻的速度;根据初速度为0的匀加速直线运动速度时间关系v=at可得:a==
m/s2=0.4 m/s2,故A正确,B、C、D错误。
2.某厂家测试汽车性能时,测出了汽车沿平直公路做直线运动的位移随时间变化的规律,即x=10t-0.1t2(m)。下列叙述正确的是(  )
A.汽车的加速度大小为0.1 m/s2
B.该汽车做减速运动到停止的时间为50 s
C.该汽车刹车瞬间的初速度大小为20 m/s
D.该汽车从开始刹车到停止运动所通过的路程为5 m
【解析】选B。根据x=v0t+at2=10t-0.1 t2(m)得汽车刹车的初速度v0=10 m/s,加速度a=-0.2 m/s2,故A、C错误;汽车从开始刹车到速度减为零的时间为t== s=50 s,故B正确;汽车从开始刹车到停止运动通过的路程x=v0t+at2=10×50 m-×0.2×502 m=250 m,故D错误。
3.下列所给的位移—时间图像或速度—时间图像中,表示做直线运动的物体不能回到初始位置的是(  )
【解析】选B。由A图可知,物体开始和结束时纵坐标均为0,说明物体回到了初始位置;由B图可知,物体一直沿正方向运动,位移增大,故没有回到初始位置;C图中物体第1 s内的速度沿正方向,大小为2 m/s,第2 s内速度为-2 m/s,故2 s末物体回到初始位置;D图中物体做匀变速直线运动,2 s末时物体的总位移为零,故物体回到初始位置。综上可知选B。
4.某质点由静止开始做加速运动的加速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.2 s末,质点的速度大小为 3 m/s
B.4 s末,质点的速度大小为 6 m/s
C.0~4 s内,质点的位移大小为6 m
D.0~4 s内,质点的平均速度大小为3 m/s
【解析】选B。质点先做初速度为零、加速度大小为1 m/s2的匀加速直线运动,后做加速度大小为2 m/s2的匀加速直线运动,在a t图像中图线与时间轴包围的“面积”表示速度的变化量,则2 s末质点的速度大小为v2=1×2 m/s=2 m/s,故选项A错误;4 s末,质点的速度大小为v4=2 m/s+2×(4-2)m/s=6 m/s,故选项B正确;在0~4 s内,质点的位移大小为x=×2 m+×2 m=10 m,故选项C错误;在0~4 s内,质点的平均速度大小为= m/s=2.5 m/s,故选项D错误。
【补偿训练】一个物体由静止开始沿一条直线运动,其加速度随时间的倒数的变化规律图线如图所示,a0和t0已知,则下列判断正确的是(  )
A.物体在t0前做加速度增大的加速运动
B.物体在t0时刻的速度为a0t0
C.物体在t0时间内速度增加量为a0t0
D.以上判断均错
【解析】选B。注意横轴为,由题图可知物体在t0前做加速度恒为a0的匀加速直线运动,由速度公式可知t0时刻的速度为a0t0,选项B正确,A、C、D均错误。
5.如图所示,一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点。已知AB=6 m,BC=10 m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是(  )
A.2 m/s,3 m/s,4 m/s   B.2 m/s,4 m/s,6 m/s
C.3 m/s,4 m/s,5 m/s D.3 m/s,5 m/s,7 m/s
【解析】选B。根据Δx=at2得加速度为:a== m/s2=1 m/s2;由题意可知B点的瞬时速度等于AC段的平均速度为:vB==
m/s=4 m/s,则C点的速度为:vC=vB+at=(4+1×2) m/s=6 m/s,A点的速度为:vA=vB-at=(4-1×2) m/s=2 m/s,故B正确。
6.一质点从A点由静止开始沿直线AB运动,首先做的是加速度为a的匀加速直线运动,到C点后接着又以大小为a′的加速度做匀减速直线运动,到达B点恰好停止;若AB长为x,则下列说法正确的是(  )
A.质点在C点的速度为
B.质点在C点的速度为
C.质点走完AB所用的时间为
D.质点走完AB所用的时间为
【解析】选A。设质点在C点的速度为v,则有:+=x,解得:v=,故A正确,B错误;质点加速过程的最大速度也为减速过程的最大速度,则有:at1=a′(t-t1),质点在全程的平均速度为:,则总位移为:x=×t,联立可解得:t=,故C、D错误。
7.以24 m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度大小为6 m/s2,则刹车后(  )
A.汽车在第1 s内的平均速度大小为24 m/s
B.汽车在第1 s内的平均速度大小为12 m/s
C.汽车在前2 s内的位移大小为36 m
D.汽车在前5 s内的位移大小为45 m
【解析】选C。汽车从刹车到停止运动所需的时间为t0== s=4 s,第1 s内汽车的位移大小x1=v0t-at2=(24×1-×6×12) m=21 m,故汽车在第1 s内的平均速度大小= m/s=21 m/s,故A、B错误;前2 s内的位移大小x2=v0t′-at′2=(24×2-×6×4) m=36 m,故C正确;因5 s>4 s,则有前5 s内的位移大小为汽车运动的总位移:x5= eq \f(v,2a) = m=48 m,故D错误。
8.如图所示,直线和抛物线(开口向上)分别为汽车a和b的位移—时间图像,则下列说法错误的是(  )
A.0~1 s时间内a车的平均速度大小比b车的小
B.0~3 s时间内a车的路程比b车的小
C.0~3 s时间内两车的平均速度大小均为1 m/s
D.t=2 s时a车的加速度大小比b车的大
【解析】选D。根据题图可知,0~1 s内b车的位移大于a车的位移,时间相等,则b车的平均速度大小大于a车的,故A正确;0~3 s时间内a车的路程为3 m,b车的路程为s=s1+s2=4 m+1 m=5 m,故B正确;0~3 s时间内两车的位移均为-3 m,平均速度大小均为1 m/s,故C正确;a车做匀速直线运动,加速度为零,b车运动的加速度大小恒定且不等于零,故D错误。
9.一名航天员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则(  )
A.小球在2 s末的速度是8 m/s
B.小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C.小球在第2 s内的位移是2 m
D.小球在5 s内的位移是125 m
【解析】选A。第5 s内的位移是h5=18 m,有:h5=gt-gt=18 m,其中t1=5 s,t2=4 s,解得:g=4 m/s2。所以2 s末的速度:v=gt=8 m/s,故A正确;小球在第5 s内的平均速度大小为== m/s=18 m/s,故B错误;前1 s内下降的高度为h1=gt″2=×4×12 m=2 m,前2 s内的位移为h2=gt′2=×4×22 m=8 m,Δh′=h2-h1=8 m-2 m=6 m,故C错误;前5 s内的位移为h=gt=×4×52 m=50 m,故D错误。
10.(2021·金华高一检测)某物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,它到达斜面底端时的速度是4 m/s,则它下滑一半时间的速度大小是(  )
A.1 m/s  B.4 m/s  C.2 m/s  D.0.5 m/s
【解析】选C。匀变速直线运动的平均速度:=,匀变速直线运动,中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,则它下滑一半时间的速度大小为=== m/s=2 m/s,故A、B、D错误,C正确。
11.一质点自x轴原点出发,沿正方向以加速度a加速,经过t0时间速度变为v0,接着以-a加速度运动,当速度变为-时,加速度又变为a,直至速度变为时,加速度再变为-a,直至速度变为-……,其v t图像如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.质点一直沿x轴正方向运动
B.质点经3t0时的位移大小为
C.质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0
D.质点运动过程中离原点的最大距离大于v0t0
【解析】选B。由题图可知,部分质点的图像在时间轴下方,故一定有反向运动过程,质点在x轴上出现过往返现象;不是一直沿x轴运动,故A错误;0~2t0时间内的位移:x1=v0·2t0=v0t0,质点的速度为零后先反向加速,然后再沿反方向减速,由于加速度的大小不变,则结合vt=v0+at可以得到在3t0时刻质点的速度再次恰好为零,所以质点在2t0~3t0时间内的位移大小:x2=··t0=
v0t0,则质点经3t0时的位移大小为:x=x1-x2=v0t0-v0t0=v0t0,故B正确;由图像可知,质点每次返回的位移均小于前一运动周期的位移。故最终静止时离开原点的距离一定小于第一个运动周期的位移v0t0,故C错误;2t0时刻位移最大,故质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0,故D错误。
12.(2021·温州高一检测)如图所示是用频闪周期为Δt的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中不正确的是(  )
A.不一定满足关系x1∶x2∶x3=1∶3∶5
B.一段时间后苹果会在羽毛下方
C.苹果下落的加速度大小为
D.羽毛下落到C点的速度大小为
【解析】选B。羽毛与苹果在真空中做自由落体运动,A点并不一定是下落点,故A点速度不一定等于零,则羽毛与苹果的位移不一定满足关系x1∶x2∶x3=1∶3∶5,故A正确;真空中苹果和羽毛下落快慢相同,故B错误;根据Δx=aT2可得苹果的加速度为a==,故C正确;羽毛做自由落体运动,则羽毛下落到C点的速度大小为vC=,故D正确。
13.一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其 t图像如图所示,则(  )
A.质点做匀速直线运动,速度为1 m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在1 s末速度为1.5 m/s
D.质点在第1 s内的位移为2 m
【解析】选C。根据图像可得,y轴截距为0.5,直线斜率为0.5,因此直线方程可表示为:=0.5t+0.5
将上式整理成运动学方程为x=0.5t2+0.5t①
与标准方程对照可知,v0=0.5 m/s,a=1 m/s2,由于x与t成二次关系,所以质点做匀加速直线运动,加速度为1 m/s2,故A、B错误。根据速度与时间的关系可得质点在1 s末的速度为v=0.5 m/s+1 m/s2×1 s=1.5 m/s,故C正确。根据位移与平均速度的关系可知1 s内的位移x=t=×1 s=1 m,故D错误。
 【补偿训练】
甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶,某时刻甲、乙两车正好并排行驶,从该时刻起甲、乙两车的速度—时间图像如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.t0时刻甲、乙两车相遇
B.0~t1时间内,甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同
 C.0~t0时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
D.t1时刻甲、乙两车一定再次相遇,之后甲车将一直在乙车前方
【解析】选C。根据速度—时间图像与时间轴所围的“面积”表示位移,知0~t0时间内乙车的位移比甲车的大,则t0时刻甲、乙两车没有相遇,故A错误;0~t1时间内,甲、乙两车图像斜率均逐渐减小,则它们的加速度大小均逐渐减小,甲车图像切线斜率为正,乙车图像切线斜率为负,则加速度方向相反,故B错误;0~t0时间内甲车的位移比乙车的小,则甲车的平均速度小于乙车的平均速度,故C正确;0~t1时间内,甲车的位移比乙车的大,则t1时刻甲、乙两车没有相遇,之后甲车的速度比乙车的大,则甲车将一直在乙车前方,故D错误。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分,选对但不选全的得1分,有选错的得0分)
14.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动,甲、乙两车运动的v t图像如图所示。下列判断正确的是(  )
A.乙车启动时,甲车在其前方50 m处
B.运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75 m
C.乙车启动10 s后正好追上甲车
D.乙车超过甲车后,甲、乙两车不会再相遇
【解析】选A、B、D。根据v t图线与时间轴包围的面积表示位移,可知乙车在t=10 s时启动,此时甲车的位移为x=×10×10 m=50 m,即甲车在乙车前方50 m处,故A正确;当两车的速度相等时相距最远,最大距离为xmax=×(5+15)×10 m-×10×5 m=75 m,故B正确;由于两车从同一地点沿同一方向做直线运动,当位移相等时两车才相遇,由题图可知,乙车启动10 s后位移小于甲车的位移,即乙车还没有追上甲车,故C错误;乙车超过甲车后,由于乙车的速度大,所以甲、乙两车不会再相遇,故D正确。
15.升降机由静止开始以加速度a1匀加速上升2 s,速度达到3 m/s时接着匀速上升10 s,最后再以加速度a2匀减速上升3 s才停下来,则(  )
A.匀加速上升的加速度大小为1.5 m/s2
B.匀减速上升的加速度大小为1.5 m/s2
C.升降机上升的总高度为37.5 m
D.升降机上升的总高度为32.5 m
【解析】选A、C。由v=at知a1== m/s2=1.5 m/s2,A正确;匀减速时a2== m/s2=1 m/s2,B错误;升降机上升总高度x=t1+vt2+t3=
37.5 m,C正确,D错误。
16.一矿井深为125 m,在井口每隔一定时间自由下落一小球。当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球刚好到达井底,由此可知(g取10 m/s2)(  )
A.相邻小球开始下落的时间间隔为1.0 s
B.相邻小球开始下落的时间间隔为0.5 s
C.当第11个小球刚从井口开始下落时,第5个小球距井底45 m
D.当第11个小球刚从井口开始下落时,第3个小球和第5个小球相距35 m
【解析】选B、D。设小球从井口自由下落到达井底经历时间为t,则由x=gt2,解得t=5 s,所以相邻两个小球的时间间隔为Δt= s=0.5 s,故A错误,B正确;当第11个小球刚从井口开始下落时,第5个小球下落的时间t1=(11-5)×0.5 s=3 s,下落高度h=gt=45 m,所以距井底的高度为125 m-45 m=80 m,故C错误;同理当第11个小球刚从井口开始下落时,第3个小球下落的时间t2=(11-3)×0.5 s=4 s,下落高度h′=gt=80 m,第3个小球和第5个小球相距35 m,故D正确。
三、非选择题(本题共6小题,共55分)
17.(7分)在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50 Hz,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间有4个计时点未标出,设A点为计时起点。
(1)相邻计数点间的时间间隔是__________s。
(2)C点的瞬时速度vC=__________m/s。
(3)小车的加速度a=__________m/s2。
(4)当电源频率低于50 Hz时,如果仍按频率为50 Hz的时间间隔打一次点计算,则测出的加速度数值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)频率为50 Hz时测出的加速度的值。
【解析】(1)由于相邻计数点间有4个计时点未标出,即从A点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率为50 Hz),所以相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s。
(2)在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,即C点时小车的瞬时速度大小为:
vC==×10-2 m/s=1.71 m/s。
(3)由逐差法可求得小车的加速度为:
a==×10-2 m/s2=6.4 m/s2。
(4)当电源频率低于50 Hz时,实际打点周期将变大,而进行计算时仍然用0.02 s,将小于实际打点周期,因此测出的加速度数值将比真实数值偏大。
答案:(1)0.1 (2)1.71 (3)6.4 (4)大于
18.(7分)如图所示,某实验小组用光电数字计时器测量小车在斜面上下滑时的加速度,实验主要操作如下:
①测量出挡光片的宽度d;
②测量小车释放处挡光片到光电门的距离x;
③由静止释放小车,记录数字计时器显示挡光片的挡光时间t;
④改变x,测出不同x所对应的挡光时间t。
(1)小车加速度大小的表达式为a=__________(用实验中所测物理量符号表示)。
(2)根据实验测得的多组x、t数据,可绘制图像来得到小车运动的加速度,如果图像的纵坐标为x,横坐标为,实验中得到图像的斜率为k,则小车运动的加速度大小为__________(用d、k表示)。
【解析】(1)当时间极短时中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度,则有小车运动到光电门时的速度v=,结合运动学公式a=,得a=。
(2)根据(1)中,即有:x=·,结合纵坐标为x,横坐标为的图像,那么斜率:k=,因此小车的加速度大小为:a=。
答案:(1) (2)
19.(9分)一小球竖直向上抛出,先后经过抛出点的上方h=5 m处的时间间隔Δt=2 s(g取10 m/s2),则:
(1)小球的初速度v0为多少?
(2)小球从抛出到返回原处所经历的时间是多少?
【解析】(1)画出小球运动的情景图,如图所示。小球先后经过A点的时间间隔Δt=2 s,根据竖直上抛运动的对称性,小球从A点到最高点的时间t1==1 s。(1分)
小球在A点处的速度
vA=gt1=10 m/s(1分)
在OA段根据公式v-v=-2gx(1分)
解得v0=10 m/s(2分)
(2)小球从O点上抛到A点的时间
t2== s=(-1) s(2分)
根据对称性,小球从抛出到返回原处所经历的总时间
t=2(t1+t2)=2 s(2分)
答案:(1)10 m/s (2)2 s
20.(12分)一辆大客车正在以30 m/s的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方x0=95 m处有一只小狗,如图所示。司机立即采取制动措施,司机从看见小狗到客车开始制动的反应时间为Δt=0.5 s,设客车制动后做匀减速直线运动。
(1)为了保证小狗的安全,客车制动的加速度大小至少为多大?(假设这个过程中小狗一直未动)
(2)若客车制动时的加速度大小为5 m/s2,在离小狗30 m时,小狗发现危险并立即朝前跑去。假设小狗起跑阶段做匀加速直线运动,加速度大小a=3 m/s2。已知小狗的最大速度为8 m/s且能保持较长一段时间。试判断小狗有没有危险,并说明理由。
【解析】(1)客车运动的初速度v=30 m/s,在反应时间内做匀速运动,匀速运动的位移为:
x1=vΔt=30×0.5 m=15 m(1分)
所以为保证小狗安全,减速位移应为:
x2=x0-x1=(95-15) m=80 m(1分)
根据速度位移关系知客车加速度大小至少为:
a1== m/s2=5.625 m/s2。(1分)
(2)若客车制动时的加速度为a1′=-5 m/s2,(1分)
在离小狗x=30 m时,客车速度为v1,
则v-v2=2a1′(x2-x),(1分)
代入数据解得v1=20 m/s(1分)
设小狗从起跑到与客车速度相等所经历的时间为t
即v1+a1′t=at(1分)
解得:t=2.5 s(1分)
此过程客车的位移x3=v1t+a1′t2(1分)
代入数据解得x3=34.375 m(1分)
小狗的位移:x4=at2=9.375 m(1分)
即x4+x>x3,所以小狗是安全的。(1分)
答案:(1)5.625 m/s2
(2)小狗没有危险,理由见解析
21.(10分)驾驶证考试中的路考,在即将结束时要进行目标停车,考官会在离停车点不远的地方发出指令,要求将车停在指定的标志杆附近,终点附近的道路是平直的,依次有编号为A、B、C、D、E的五根标志杆,相邻杆之间的距离ΔL=12.0 m。一次路考中,学员甲驾驶汽车,学员乙坐在后排观察并记录时间,学员乙与车前端的距离为Δs=2.0 m。假设在考官发出目标停车的指令前,汽车是匀速运动的,当学员乙经过O点考官发出指令:“在D标志杆目标停车”,发出指令后,学员乙立即开始计时,学员甲需要经历Δt=0.5 s的反应时间才开始刹车,开始刹车后汽车做匀减速直线运动,直到停止。学员乙记录下自己经过B、C杆时的时刻tB=4.50 s,tC=6.50 s。已知O、A间的距离LOA=44 m。求:
(1)刹车前汽车做匀速运动的速度大小v0及汽车开始刹车后的加速度大小a;
(2)汽车停止运动时车前端与D的距离。
【解析】(1)如图所示
学员乙从O点到标志杆B的过程中,
由位移公式x=v0t+at2(1分)
得LOA+ΔL=v0Δt+v0(tB-Δt)-a(tB-Δt)2(2分)
学员乙从O到标志杆C的过程中,
由位移公式x=v0t+at2(1分)
得LOA+2ΔL=v0Δt+v0(tC-Δt)-a(tC-Δt)2(2分)
代入数据解得v0=16 m/s,a=2 m/s2。(1分)
(2)汽车从开始到停下,运动的距离
x=v0Δt+ eq \f(v,2a) =72 m(1分)
因此汽车停止运动时车前端距离D为
LOA+3ΔL-Δs-x=6 m。(2分)
答案:(1)16 m/s 2 m/s2 (2)6 m
22.(10分)据报道,一儿童玩耍时不慎从45 m高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下的管理人员发现,该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为18 m,为确保安全稳妥地接住儿童,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接儿童时没有水平方向的冲击。不计空气阻力,将儿童和管理人员都看成质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10 m/s2。
(1)管理人员至少要用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理人员在加速或减速过程中的加速度大小相等,且最大速度不超过9 m/s,求管理人员奔跑时加速度需满足什么条件?
【解析】(1)儿童下落过程,由运动学公式得
h=gt
管理人员奔跑的时间t≤t0(1分)
对管理人员奔跑过程,由运动学公式得x=t
解得≥6 m/s。(1分)
(2)假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底,奔跑过程中的最大速度为v0,由运动学公式得=
得v0=2=12 m/s>vm=9 m/s(1分)
故管理人员应先加速到vm=9 m/s,再匀速,最后匀减速奔跑到楼底。(1分)
设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3,位移分别为x1、x2、x3,
由运动学公式得x1=at(1分)
x3=at(1分)
x2=vmt2(1分)
vm=at1=at3(1分)
t1+t2+t3≤t0
x1+x2+x3=x(1分)
解得a≥9 m/s2。(1分)
答案:(1)6 m/s (2)a≥9 m/s2
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- 14 -单元形成性评价(二)(第二章)
(90分钟 100分)
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.物体由静止开始做匀加速直线运动,在第7 s内的平均速度为2.6 m/s,则物体的加速度为(  )
A.0.4 m/s2 B.0.37 m/s2
C.2.6 m/s2 D.0.43 m/s2
2.某厂家测试汽车性能时,测出了汽车沿平直公路做直线运动的位移随时间变化的规律,即x=10t-0.1t2(m)。下列叙述正确的是(  )
A.汽车的加速度大小为0.1 m/s2
B.该汽车做减速运动到停止的时间为50 s
C.该汽车刹车瞬间的初速度大小为20 m/s
D.该汽车从开始刹车到停止运动所通过的路程为5 m
3.下列所给的位移—时间图像或速度—时间图像中,表示做直线运动的物体不能回到初始位置的是(  )
4.某质点由静止开始做加速运动的加速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.2 s末,质点的速度大小为 3 m/s
B.4 s末,质点的速度大小为 6 m/s
C.0~4 s内,质点的位移大小为6 m
D.0~4 s内,质点的平均速度大小为3 m/s
【补偿训练】一个物体由静止开始沿一条直线运动,其加速度随时间的倒数的变化规律图线如图所示,a0和t0已知,则下列判断正确的是(  )
A.物体在t0前做加速度增大的加速运动
B.物体在t0时刻的速度为a0t0
C.物体在t0时间内速度增加量为a0t0
D.以上判断均错
5.如图所示,一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点。已知AB=6 m,BC=10 m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是(  )
A.2 m/s,3 m/s,4 m/s   B.2 m/s,4 m/s,6 m/s
C.3 m/s,4 m/s,5 m/s D.3 m/s,5 m/s,7 m/s
6.一质点从A点由静止开始沿直线AB运动,首先做的是加速度为a的匀加速直线运动,到C点后接着又以大小为a′的加速度做匀减速直线运动,到达B点恰好停止;若AB长为x,则下列说法正确的是(  )
A.质点在C点的速度为
B.质点在C点的速度为
C.质点走完AB所用的时间为
D.质点走完AB所用的时间为
7.以24 m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度大小为6 m/s2,则刹车后(  )
A.汽车在第1 s内的平均速度大小为24 m/s
B.汽车在第1 s内的平均速度大小为12 m/s
C.汽车在前2 s内的位移大小为36 m
D.汽车在前5 s内的位移大小为45 m
8.如图所示,直线和抛物线(开口向上)分别为汽车a和b的位移—时间图像,则下列说法错误的是(  )
A.0~1 s时间内a车的平均速度大小比b车的小
B.0~3 s时间内a车的路程比b车的小
C.0~3 s时间内两车的平均速度大小均为1 m/s
D.t=2 s时a车的加速度大小比b车的大
9.一名航天员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则(  )
A.小球在2 s末的速度是8 m/s
B.小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C.小球在第2 s内的位移是2 m
D.小球在5 s内的位移是125 m
10.(2021·金华高一检测)某物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,它到达斜面底端时的速度是4 m/s,则它下滑一半时间的速度大小是(  )
A.1 m/s  B.4 m/s  C.2 m/s  D.0.5 m/s
11.一质点自x轴原点出发,沿正方向以加速度a加速,经过t0时间速度变为v0,接着以-a加速度运动,当速度变为-时,加速度又变为a,直至速度变为时,加速度再变为-a,直至速度变为-……,其v t图像如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.质点一直沿x轴正方向运动
B.质点经3t0时的位移大小为
C.质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0
D.质点运动过程中离原点的最大距离大于v0t0
12.(2021·温州高一检测)如图所示是用频闪周期为Δt的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中不正确的是(  )
A.不一定满足关系x1∶x2∶x3=1∶3∶5
B.一段时间后苹果会在羽毛下方
C.苹果下落的加速度大小为
D.羽毛下落到C点的速度大小为
13.一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其 t图像如图所示,则(  )
A.质点做匀速直线运动,速度为1 m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在1 s末速度为1.5 m/s
D.质点在第1 s内的位移为2 m
 【补偿训练】
甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶,某时刻甲、乙两车正好并排行驶,从该时刻起甲、乙两车的速度—时间图像如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.t0时刻甲、乙两车相遇
B.0~t1时间内,甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同
 C.0~t0时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
D.t1时刻甲、乙两车一定再次相遇,之后甲车将一直在乙车前方
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分,选对但不选全的得1分,有选错的得0分)
14.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动,甲、乙两车运动的v t图像如图所示。下列判断正确的是(  )
A.乙车启动时,甲车在其前方50 m处
B.运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75 m
C.乙车启动10 s后正好追上甲车
D.乙车超过甲车后,甲、乙两车不会再相遇
15.升降机由静止开始以加速度a1匀加速上升2 s,速度达到3 m/s时接着匀速上升10 s,最后再以加速度a2匀减速上升3 s才停下来,则(  )
A.匀加速上升的加速度大小为1.5 m/s2
B.匀减速上升的加速度大小为1.5 m/s2
C.升降机上升的总高度为37.5 m
D.升降机上升的总高度为32.5 m
16.一矿井深为125 m,在井口每隔一定时间自由下落一小球。当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球刚好到达井底,由此可知(g取10 m/s2)(  )
A.相邻小球开始下落的时间间隔为1.0 s
B.相邻小球开始下落的时间间隔为0.5 s
C.当第11个小球刚从井口开始下落时,第5个小球距井底45 m
D.当第11个小球刚从井口开始下落时,第3个小球和第5个小球相距35 m
三、非选择题(本题共6小题,共55分)
17.(7分)在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50 Hz,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间有4个计时点未标出,设A点为计时起点。
(1)相邻计数点间的时间间隔是__________s。
(2)C点的瞬时速度vC=__________m/s。
(3)小车的加速度a=__________m/s2。
(4)当电源频率低于50 Hz时,如果仍按频率为50 Hz的时间间隔打一次点计算,则测出的加速度数值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)频率为50 Hz时测出的加速度的值。
18.(7分)如图所示,某实验小组用光电数字计时器测量小车在斜面上下滑时的加速度,实验主要操作如下:
①测量出挡光片的宽度d;
②测量小车释放处挡光片到光电门的距离x;
③由静止释放小车,记录数字计时器显示挡光片的挡光时间t;
④改变x,测出不同x所对应的挡光时间t。
(1)小车加速度大小的表达式为a=__________(用实验中所测物理量符号表示)。
(2)根据实验测得的多组x、t数据,可绘制图像来得到小车运动的加速度,如果图像的纵坐标为x,横坐标为,实验中得到图像的斜率为k,则小车运动的加速度大小为__________(用d、k表示)。
19.(9分)一小球竖直向上抛出,先后经过抛出点的上方h=5 m处的时间间隔Δt=2 s(g取10 m/s2),则:
(1)小球的初速度v0为多少?
(2)小球从抛出到返回原处所经历的时间是多少?
20.(12分)一辆大客车正在以30 m/s的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方x0=95 m处有一只小狗,如图所示。司机立即采取制动措施,司机从看见小狗到客车开始制动的反应时间为Δt=0.5 s,设客车制动后做匀减速直线运动。
(1)为了保证小狗的安全,客车制动的加速度大小至少为多大?(假设这个过程中小狗一直未动)
(2)若客车制动时的加速度大小为5 m/s2,在离小狗30 m时,小狗发现危险并立即朝前跑去。假设小狗起跑阶段做匀加速直线运动,加速度大小a=3 m/s2。已知小狗的最大速度为8 m/s且能保持较长一段时间。试判断小狗有没有危险,并说明理由。
21.(10分)驾驶证考试中的路考,在即将结束时要进行目标停车,考官会在离停车点不远的地方发出指令,要求将车停在指定的标志杆附近,终点附近的道路是平直的,依次有编号为A、B、C、D、E的五根标志杆,相邻杆之间的距离ΔL=12.0 m。一次路考中,学员甲驾驶汽车,学员乙坐在后排观察并记录时间,学员乙与车前端的距离为Δs=2.0 m。假设在考官发出目标停车的指令前,汽车是匀速运动的,当学员乙经过O点考官发出指令:“在D标志杆目标停车”,发出指令后,学员乙立即开始计时,学员甲需要经历Δt=0.5 s的反应时间才开始刹车,开始刹车后汽车做匀减速直线运动,直到停止。学员乙记录下自己经过B、C杆时的时刻tB=4.50 s,tC=6.50 s。已知O、A间的距离LOA=44 m。求:
(1)刹车前汽车做匀速运动的速度大小v0及汽车开始刹车后的加速度大小a;
(2)汽车停止运动时车前端与D的距离。
22.(10分)据报道,一儿童玩耍时不慎从45 m高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下的管理人员发现,该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为18 m,为确保安全稳妥地接住儿童,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接儿童时没有水平方向的冲击。不计空气阻力,将儿童和管理人员都看成质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10 m/s2。
(1)管理人员至少要用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理人员在加速或减速过程中的加速度大小相等,且最大速度不超过9 m/s,求管理人员奔跑时加速度需满足什么条件?
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