第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试卷-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word版含答案)

文档属性

名称 第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试卷-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word版含答案)
格式 docx
文件大小 538.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-12 07:59:17

图片预览

文档简介

匀变速直线运的研究单元测试
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顶中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.一质点做直线运动的图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.2至4s内质点保持静止
B.2s时质点的运动方向发生改变
C.4至6s内质点做匀变速直线运动
D.6s时距出发点最远
2.物体做匀变速直线运动,则下列说法正确的是(  )
A.加速度方向一定与速度方向相同 B.速度一定随时间均匀变化
C.位移一定与时间的平方成正比 D.加速度一定随时间均匀增加
3.物体作匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么(  )
A.任意1秒时间内物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.任意1秒时间内物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.第5s的初速度一定比第4s的末速度大2m/s
D.第5s的末速度一定比第4s的初速度大2m/s
4.有一个物体做直线运动,其速度——时间图像如图所示,从图中可以看出,物体加速度方向和速度方向相同的时间段是(  )
A. B.和
C.和 D.和
5.从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。两位同学合作,用刻度尺可测得人的反应时间。如图甲所示, A 握住尺的上端, B 在尺的下部做握尺的准备(但不与尺接触),当看到 A 放开手时, B 立即握住尺。若 B 做握尺准备时,手指位置如图乙所示,而握住尺时的位置如图丙所示,由此测得 B 同学的反应时间约为( )
A.2.0 s B.0.30 s C.0.10 s D.0.04 s
6.把一小球以一定初速度竖直向上抛出,上升过程中的最后2s内发生的位移是24m,力加速度g取10m/s2,则下降过程的前2s内通过的位移是(设小球受到大小恒定的空气阻力)(  )
A.8m B.16m C.20m D.24m
7.在自由落体运动中,第一个2s、第二个2s、和第4s内的位移之比为(  )
A.1:3:5 B.2:6:5 C.4:12:7 D.4:12:9
8.一块石子从离地某一高度处由静止自由落下,某摄影爱好者恰好拍到它下落的一段轨迹AB。该爱好者用直尺量出轨迹的长度,如图所示,已知曝光时间为0.1s,照片中像长度为物体实际长度的,若不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,则小石子出发点离A点约为(  )
A.6.5 m B.10 m C.20 m D.45 m
9.伽利略为了研究自由落体运动的规律,采用了一个巧妙办法:他让铜球沿阻力很小的斜面滚下,研究铜球在斜面上的运动规律,然后推广到自由落体,如图所示,这就是著名的“斜面实验”,从而创造了一种科学研究的方法。关于“斜面实验”,下列说法不正确的是(  )
A.若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比
B.实验结果表明,铜球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动
C.在倾角小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力的作用,使测量时间更容易
D.伽利略用外推的方法得到斜面倾角增大到,铜球仍然会保持匀加速运动
10.从某一高度处由静止释放一个铁球,释放的同时,用传感器记录小球离地高度h与小球运动时间t的关系,得到的图像如图所示,已知当地的重力加速度g取,不计空气阻力,则图像中的值为(  )
A.2 B. C. D.
11.如图所示为质点的x-t图像,它对应的v-t图像是哪一幅(  )
B.
C.D.
12.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为5m和3m,则刹车后4s内的位移是(  )
A.0 B.1m C.9m D.8m
13.汽车关闭油门后做匀减速运动,当它滑行60m时速度减半,又滑行10s停止,则汽车关闭油门后滑行的总位移是( )
A.80m B.100m C.120m D.140m
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。选对但不全的得1分。有选错的得0分)
14.某物体沿一直线运动,其v-t图象如图所示,下列描述中正确的是(  )
A.第1 s内和第2 s内物体的速度方向相反
B.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反
C.1s—3s内物体速度改变量为零
D.第3 s内物体的速度方向和加速度方向相同
15.房檐某处的水滴每隔0.2 s自由下落一滴,在某个时刻,第一滴刚要落地时,第五滴恰要下落,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则关于这几滴水,下列说法正确的是(  )
A.五滴水在空中竖直方向上等间距分布 B.第二滴和第三滴水的距离为1.0 m
C.房檐距地的高度为3.2 m D.水滴落地前的瞬间速度为10 m/s
16.从斜面上某位置,每隔0.1s释放一个小球,小球在斜面上做匀加速直线运动。在连续释放几个小球后,对在斜面上的小球拍下照片,如图所示,测得,,下列说法正确的是(  )
A.小球的加速度为4m/s2
B.拍摄时小球的速度为
C.
D.A位置之上还有2个小球
三、实验题
17.(8分)某同学利用如图甲所示装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验,选出了如图乙所示的一条纸带。纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离,每两计数点间还有4个点未画出。
(1)实验装置中电磁打点计时器使用的电源是___________电(选填“交流”或“直流”),每两个记数点间的时间间隔T=___________s;
(2)请根据纸带上给出的数据完善表格中的数据。
位置 1 2 3 4 5
v(m/s) 0.160 0.239 ______ 0.401 0.481
(3)根据表格中数据在图丙中画出小车运动的v-t图像______。根据作出的v-t图像,计数点0___________(选填“是”或“不是”)小车运动的起点;小车加速运动的加速度a=___________m/s2(保留两位小数)。
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏___________。(选填“大”或“小”)
18.(6分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离d1、d2、d3分别填入下列表格中.
距离
d1
d2
d3
测量值/cm
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=______m/s.通过计数点“4”的瞬时速度为 v4=______m/s,小车的加速度是a=______m/s2.
四、解答题
19.(9分)一辆摩托车先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,速度随时间的变化如下表所示。请根据测量数据,完成下列各题:
t/s
v/(m·-1)
(1)画出摩托车运动的v-t图像;
(2)求出摩托车在第一个10 s内的加速度;
(3)分析摩托车在最后15 s内的运动情况。
(4)求出摩托车在第22 s末的速度。
20.(10分)一矿井深125m,在井口每隔一段时间 t落下一个小球,当第6个小球刚从井口开始下落时,第1个小球恰好到达井底,(g=10m/s2)则
(1)第1个小球从井口下落到井底所用时间t为多少,相邻两个小球下落时间间隔 t为多少;
(2)当第1个小球到达井底时,第3个小球下落了多少时间?这时第3个小球和第5个小球相距多远;
(3)当第6个小球开始下落时,求前5个小球所走的位移之和为多大。
21.(10分)跳伞运动员做低空跳伞表演,他从高度离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面一定距离时打开降落伞,伞张开后运动员就以的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为,问:
(1)运动员开伞时距地面的高度为多少?
(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?()
22.(12分)最近,台风“山竹”的出现引起多地暴雨,致使高速公路上的司机难以看清前方道路,严重影响道路交通安全,某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车,其速度大小分别为v1=40m/s、v2=25m/s,轿车在与货车距离x0=22m时才发现前方有货车,若此时轿车立即刹车,则轿车要经过x=160m才能停下来。两车均可视为质点。若轿车刹车时货车仍以速度v2匀速行驶,通过计算分析两车是否会相撞。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.C
【详解】
A.2s至4s内质点做匀速运动,选项A错误;
BD.质点在0~5s内速度均为正值,即2s时质点的运动方向没有发生改变,一直沿正向运动,5s后向负向运动,可知5s时距出发点最远,选项BD错误;
C.4s至6s内质点的加速度不变,做匀变速直线运动,选项C正确;
故选C。
2.B
【详解】
A.在匀变速直线运动中,加速度方向可以与速度方向相同,也可以相反,故A错误;
B.匀变速直线运动,加速度恒定,则速度一定随时间均匀变化,但不一定是增加的,也可以均匀减小,故B正确,D错误;
C.匀变速直线运动中,位移不一定与时间的平方成正比,在初速度为零的匀加速直线运动中,位移与时间的平方成正比,故C错误。
故选B。
3.B
【详解】
根据匀变速直线运动速度与时间关系可知,任意1秒时间内物体的末速度一定比初速度大2m/s,第5s的初速度一定比第4s的初速度大2m/s,第5s的末速度一定比第4s的末速度大2m/s,故ACD错误,B正确。
故选B。
4.D
【详解】
A.在时,物体的速度先正后负,加速度为负,速度与加速度方向先相反后相同,选项A错误;
B.在内,加速度和速度均为正,方向相同;在内,速度为正,加速度为负,速度和加速度方向相反,选项B错误;
C.在内,加速度和速度均为正,方向相同;在内,速度为负,加速度为正,速度和加速度方向相反,选项C错误;
D.在内,加速度和速度均为正,方向相同;在内,速度和加速度均为负,方向相同,选项D正确。
故选D。
5.B
【详解】
由图可知,开始时的位置在20cm处,握住尺时的位置在60cm处,所以在反应时间内下落的高度为
由运动学可得
解得
故选B。
6.D
【详解】
利用竖直上抛运动的对称性规律,可知上升过程中的最后2s内发生的位移与下降过程的前2s内通过的位移通过的位移大小一样,所以D正确;ABC错误;
故选D。
7.C
【详解】
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,可知第一个2s的位移为
第二个2s的位移为
第4s内的位移为
故第一个2s、第二个2s、和第4s内的位移之比为
故选C。
8.C
【详解】
由图可知AB段的长度为1cm,则物体的实际长度为
曝光时间为t= 0.1s,所以AB段的平均速度的大小为
由于时间极短,故A点对应时刻的瞬时速度近似为10m/s,由自由落体的速度位移的关系式
可得
故选C。
9.A
【详解】
A.若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间的平方成正比,故A错误,符合题意;
B.伽利略利用斜面实验验证了速度与时间成正比的猜想,表明铜球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.在倾角小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力的作用,使测量时间更容易,故C正确,不符合题意;
D.伽利略通过实验发现铜球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,然后采用外推的方法得到斜面倾角增大到,铜球仍然会保持匀加速运动,故D正确,不符合题意。
故选A。
10.B
【详解】
某一高度处由静止释放一个铁球,不计空气阻力,铁球将做自由落体运动,由图像可知,h-t图像是抛物线,其函数关系是
解得
ACD错误,B正确。
故选B。
11.C
【详解】
x-t图像的斜率表示速度,所以0~1s内物体的速度为
1~2s内物体静止,速度为零;
2~5s内物体的速度为
综上所述,故选C。
12.C
【详解】
设汽车的初速度为v0,加速度为a,根据匀变速直线运动的推论得
解得
根据第1s内的位移有
代入数据,解得
v0=6m/s
汽车刹车到停止所需的时间为
则汽车刹车后4s内的位移等于3s内的位移,由运动学公式得
故选C。
13.A
【详解】
末速度为零的匀减速直线运动可看成初速度为零的匀加速直线运动,则有
= 10a,v02 - ()2= 2a × 60
解得
v0= 8m/s,a = m/s2
再根据
v02= 2ax
解得
x = 80m
故选A。
14.BD
【详解】
A.第1 s内和第2 s内物体的速度方向都为正,方向相同,故A错误;
B.第1 s内正向匀加速,加速度与速度同向,第2 s内正向匀减速,加速度与速度反向,所以加速度反向,故B正确;
C.1s初 速度为2m/s,3s末 速度为 2m/s,速度改变量为 4m/s,故C错误;
D.第3 s内物体的速度为负,加速度为负,所以二者方向相同,故D正确。
故选BD。
15.BC
【详解】
A.五滴水在空中竖直方向上不等间距分布,它们间距离的比例为
A错误;
B.第五滴和第四滴水的距离为
则第二滴和第三滴水的距离为
B正确;
C.房檐距地的高度为
C正确;
D.水滴落地前的瞬间速度为
D错误。
故选BC。
16.CD
【详解】
A.将多个球每隔0.1s的位置等效为一个球经过连续相等的时间的位移,则由匀变速直线运动的判别式有
故A错误;
BC.根据判别式可知
而B点为A、C两点的中间时刻,根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度,有
故B错误,C正确;
D.由速度公式可知
每隔0.1s能够释放一个小球,则B位置上方有3个小球,则A位置之上还有2个小球,故D正确;
故选CD。
17.交流 0.1 0.319 不是 0.80(0.78~0.82均可) 大
【详解】
(1)实验装置中电磁打点计时器使用的电源是交流电源,每两个记数点间的时间间隔为
(2)计时器打点3时小车的瞬时速度等于打点2和4之间小车的平均速度,即
(3)图像见答案;
小车由静止释放,由图像可知打计数点0时小车的速度不为零,所以计数点0不是小车运动的起点。
v-t图像的斜率表示小车的加速度,即
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,则他计算速度时代入的T值比实际值偏小,计算的速度值比实际值偏大,最终造成加速度的测量值比实际值偏大。
18.(1)
距离
d1
d2
d3
测量值/cm
1.20
5.40
12.00
(2)v2 =0.21m/s ,v4 =0.33m/s ,a=0.60m/s2
【详解】
解:(1)由图可以读出:d1=1.20cm,d2=5.40cm,d3=12.00cm。
(2)由题意知
计数点“2”的瞬时速度
计数点“4”的瞬时速度
再由

考点:探究小车速度随时间变化的规律。
【点睛】
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小,速度时间图象的斜率表示加速度,根据,即可求解加速度。
19.(1)见解析;(2)2 m/s2;(3)-2 m/s2;(4)16 m/s
【详解】
(1)如图所示
(2)在内,由

(3)加速度为
所以最后内的运动情况是初速度为,加速度大小为的匀减速直线运动
(4)以第末为初速度

由公式
得第22 s末的速度为
20.(1) 5s,1s;(2) 3s,40m;(3) 275m
【详解】
(1)第1个小球从井口下落到井底所用时间为t,则有
代入数据解得
相邻两个小球下落时间间隔 t为
(2)当第1个小球到达井底时,第3个小球下落时间为
这时第3个小球和第5个小球相距为
(3)根据自由落体运动规律,可知前5个小球所走的位移之比为
前5个小球所走的位移之和为
21.(1);(2)
【详解】
(1)假设运动员开伞时距地面的高度为h,自由落体末速度为v
伞张开后匀减速运动,逆向分析运动员是匀加速运动
解得
(2)自由落体运动时
解得
伞张开后匀减速运动的初速度即自由落体的末速度
伞张开后匀减速运动的时间
所以离开飞机后到达地面的时间
22.两车会相撞
【详解】
对轿车刹车过程有
v=2a1x
解得轿车刹车过程的加速度大小
a1=5m/s2
设从轿车开始刹车经过时间t0两车速度相等,有
v1-a1t0=v2
解得
t0=3s
此段时间内轿车行驶的距离为
x1=v1t0-a1t
解得
x1=97.5m
货车行驶的距离为
x2=v2t0
解得
x2=75m
因为
x1-x2=22.5m>x0=22m
故两车会相撞。答案第1页,共2页
答案第1页,共2页