第二章 匀变速直线运动 核心素养定心卷— 2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册（word版含答案）

第2章 匀变速直线运动 核心素养定心卷
一、单选题。本大题共8小题，每小题5分，共40分，每小题只有一个选项符合题意。
1．高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某测试汽车开始启动做匀加速直线运动，前进3m时恰好进入识别区开始匀速运动，ETC天线用了0.2s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取紧急制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.3s，匀减速刹车期间又行进了2m，全程总共历时2s，则该ETC通道的长度约为（ ）
A．5.3m B．6.3m C．7.3m D．4.3m
2．大疆创新科技有限公司通过持续创新，在无人机、手持影像系统、机器人教育等多个领域，成为全球领先品牌，以一流的技术产品重新定义了“中国制造”的内涵，得到了全球市场的尊重和肯定。某款无人机进行调试时，某段过程中无人机运动的v-t图像如图所示。取竖直向上为正方向，对无人机在该过程中的运动，下列判断正确的是（　　）
A．0～5s内匀速上升
B．10s末上升到最高点
C．第12s内的加速度大小为6m/s2
D．前10s内的平均速度与前12s内的平均速度相同
3．骑自行车的人沿着直线做匀加速运动，在第1 s、第2 s、第3 s、第4 s内，通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，下列有关其运动的描述正确的是（　　）
A．第1 s末的速度为1 m/s B．4 s内的平均速度是1 m/s
C．第2 s末的速度是2 m/s D．第2 s内的平均速度是2 m/s
4．在平直轨道上，乙在甲前面，两物体相距为s，同向同时开始运动，甲以初速度、加速度为做匀加速运动，乙以初速度为零、加速度为做匀加速运动，假定甲能从乙旁边通过而互不影响，下列说法正确的是（　　）
A．当时，甲、乙相遇两次
B．当时，甲、乙相遇两次
C．当时，甲、乙一定相遇一次
D．当时，甲、乙一定无法相遇
5．如图，在平直的公路上有四地，已知。甲、乙两质点同时从A地由静止出发做匀加速运动，加速度大小分别为、，一段时间后，甲到达地时乙刚好到达地，现使甲、乙分别从A、B两地同时由静止出发，乙还是保持以加速度做匀加速运动，甲先以加速度大小做匀加速运动，速度增大到某一值时，就保持这一速度匀速运动，一段时间后，甲、乙同时到达了地，此时乙的速度刚好等于甲的速度。则加速度的大小为（　　）
A． B． C． D．
6．2018年5月17日，我国发布了《电动自行车安全技术规范》国家标准，并于2019年4月15日起正式执行。某电动自行车在平直的公路上先匀速运动，从时刻开始进行电动自行车刹车实验，以检验该性能是否符合国家标准，通过传感器的电脑上自动描绘出其图象如图所示。则下列分析正确的是（　　）
A．刚要刹车时车的速度为
B．刹车加速度大小为
C．刹车过程的位移为9m
D．刹车后第1s内和最后1s内通过的位移比为11：1
7．如图甲所示是某同学利用饮料瓶制作的“水火箭”，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像，其中t0时刻为水火箭起飞时刻，忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（　　）
A．在t1时刻加速度最小
B．在t2时刻改变运动方向
C．在t3时刻开始做自由落体运动
D．在t4时刻的位置高于t2时刻
8．伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由A、B、C液下，如图所示，让A、B、C与斜面底端的距离分别为、、，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为、、，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为、、，则下列关系式中，符合伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动且正确的是（　　）
A． B． C． D．
二、多选题。本大题共4小题，每小题5分，共20分，每小题有两项或以上符合题意。
9．甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的和乙的图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．甲做匀速直线运动，乙做变速直线运动
B．甲、乙均在3 s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4 m
C．0~2 s内与4~6 s内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向
D．6 s内甲的路程为16 m，乙的路程为12 m
10．做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为，根据这一关系式可以知道，以下说法正确的是（　　）
A．初速度大小为24m/s B．加速度大小为1.5m/s2
C．加速度大小为3m/s2 D．经过8s停下来
11．某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动，突然发现前方50m处停着一辆乙车，甲车司机立即刹车，甲车刹车后做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第1个2s内的位移是24m，第4个2s内的位移是1m。则下列说法正确的是（　　）
A．汽车甲刹车后第3个2s内的位移为8m
B．汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为
C．汽车甲刹车后第4s末的速度大小为
D．汽车甲可能与乙车相撞
12．物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点，所用时间为t，现在物体从A点由静止出发，先做匀加速直线运动（加速度为a1）到某一最大速度vm后立即做匀减速直线运动（加速度大小为a2）至B点速度恰好减为0，所用时间仍为t，则物体的（　　）
A．vm只能为2v，与a1、a2的大小无关
B．vm可为许多值，与a1、a2的大小有关
C．两种情况下物体的平均速度相同
D．a1、a2必须满足
三、解答题。本大题共4小题，共40分，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
13．某小组同学在利用如图甲所示的实验装置探究“自由落体运动规律”的实验时，将夹有重物的纸带由静止释放，通过规范操作，截取了一段如图乙所示的纸带。已知打点计时器使用的交流电源频率为，纸带上的、A、、、、、均为打点计时器在纸带上连续打下的点，纸带上并排放着刻度尺。
（1）由图可知，点对应的刻度尺读数为___________；
（2）测得打点计时器分别在打A、、、点时重物下落的瞬时速度如下表所示，请将打点时重物下落的速度大小填入表格空白处；
计数点名称 A
瞬时速度（） 0.58 0.78 0.90 1.16 ____
（3）利用（2）问中的数据，自打点开始计时，在下方的坐标纸上描出打点时的数据（其它数据已描出）并作出图象______，利用图像求得重物下落的加速度大小为__________（保留2位有效数字）；
（4）若已知纸带上连续相邻计时点、、、、间的距离分别为、、、，打点计时器所用交流电频率为，则重物下落加速度大小的表达式 __________（用所给物理量的符号表示）。
14．如图甲所示，平直公路上依次有A、B、C、D、E五根太阳能路灯灯杆，相邻两灯杆间距相等，一辆汽车以的速度沿公路匀速行驶，经过点（图中未标出）时发现前方道路封闭，经过反应时间后开始刹车，汽车刹车后立即做匀减速直线运动，直到停止。自点开始计时，汽车在内运动的图像如图乙所示，已知汽车在和时恰分别经过B、C两灯杆，汽车可视为质点。求：
（1）汽车经过A灯杆时的速度大小（结果可保留根号）；
（2）反应时间；
（3）点距E灯杆距离。
15．从斜面上某一位置每隔0.1s释放一个小球，在连续释放几个小球后，对在斜面上滚动的小球拍下照片，如图所示，测得xAB＝15cm，xBC＝20cm，试求：
（1）小球的加速度；
（2）拍摄时B球的速度vB；
（3）拍摄时C球和D球间的距离xCD。
16．《中华人民共和国道路交通安全法》第四十七条规定，机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。机动车行经没有交通信号的道路时，遇行人横过道路，应当避让。如图所示，一辆小汽车在平直公路上向东匀速行驶，一位行人正由南向北从斑马线上通过人行横道，司机发现前方有危险（游客在D处），在A处紧急刹车，仍将正步行至B处的游客撞伤，汽车最终停在C处，为了解现场，警方派一警车以法定最高速度，行驶在同一路段，该警车刹车的加速度和肇事车辆的相同，在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车，经19.6m后停下来，现测得AB间距17.5m，BC间距22.5m、BD间距为2.0m问：
（1）肇事汽车的初速度？
（2）行人通过人行横道的速度？
（3）为增强道路安全系数，提高交通通行效率，我国一些城市如泰安市等日前多措并举，施划5米禁停区、非机动车等待区、过街人行道，5米禁停区的意义是为了约束司机，车主必须在斑马线前5米禁停区外停车，5米禁停区一般由黄色的网格线组成，这块区域分布在斑马线前面，司机看到斑马线上有行人通过，要在5米禁停区处停车，不能压线也不能抢路走。如果一辆与肇事车辆完全相同的汽车以36km/h的速度行驶，发现前方人行横道有一列小学生正准备通过人行横道，若要在斑马线前的5米禁停区外停车，该司机至少要在距离该停车线前多远处开始刹车（已知司机的反应时间为0.7s）？
参考答案
1．A
【解析】匀加速直线运动过程，有
汽车在进入识别区后的前0.5s内做匀速直线运动，位移为：
随后汽车做减速运动，有
根据题意
解得该ETC通道的长度为
故选A。
2．C
【解析】A． 0～5s内匀加速上升，A错误；
B．11s末上升到最高点，10s末速度最大，B错误；
C．第12s内的加速度大小为
C正确；
D．根据
前10s内的位移与前12s内的位移相同，前10s的时间短平均速度大，D错误。
故选C。
3．D
【解析】A．第1 s末的速度为
所以A错误；
B．4 s内的平均速度是
所以B错误；
C．第2 s末的速度是
所以C错误；
D．第2 s内的平均速度是
所以D正确；
故选D。
4．C
【解析】A． 由题，甲从乙的旁边通过，说明相遇时甲的速度大于乙的速度，若a1=a2，则以后甲的速度将都大于乙的速度，故只能相遇一次，故A错误；
BC．若a1>a2，甲速度增加的比乙快，必然会相遇，甲经过乙的旁边以后，甲的速度增加更快，速度一直大于乙的速度，故甲将一直在乙的前面，只能相遇一次，故B错误，C正确；
D． 若a1故选C。
5．B
【解析】设距离是之间距离的倍，已知，则有
联立代入数据解得
即之间距离与之间距离相等，设乙两次运动的时间分别为，由已知条件可得
可知
在第二次运动中，设甲匀加速运动时间为，则匀速运动时间为，匀速运动时速度大小为，根据位移关系可得
由题意可得
联立解得
，
故选B。
6．C
【解析】AB．自行车做匀减速直线运动：
整理形式得
根据图像可知
又根据图中斜率求解加速度：
解得
AB错误；
C．自行车匀减速至0，逆过程视为初速度为0的匀加速直线运动，根据
解得刹车时间
根据
解得
C正确；
D．刹车最后通过的位移：
刹车第后通过的位移
刹车前l s和最后1 s通过的位移比为5:1，D错误。
故选C。
7．D
【解析】A．v-t图象的斜率表示加速度，在t2时刻加速度最小，故A错误；
BD．“水火箭”运动过程速度一直是正的，运动方向始终没有改变，位置越来越高，故B错误，D正确；
C．DE段是斜率绝对值为定值的直线，说明t3时刻以后“水火箭”做匀减速运动，故C错误。
故选D。
8．D
【解析】A．根据
三次下落中的加速度相同，位移不同，则速度不同，A错误；
B．由
可得
三次下落中的加速度相同，故公式正确，但不是当时伽利略用来证用匀变速直线运动的结论，B错误；
C．图中A、B、C三个位置是任意选取的，故无法判断和的关系，C错误；
D．由运动学公式可知
可得
故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，D正确。
故选D。
9．CD
【解析】A．甲、乙都做变速直线运动，所以A错误；
B．甲在3 s末，回到出发点，根据图像面积表示位移，乙在3 s末，距出发点的最大距离为6m，所以B错误；
C．根据图像的斜率表示速度和图像的斜率表示加速度，则0~2 s内与4~6 s内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向，所以C正确；
D．6 s内甲的路程为16 m，乙的路程为12 m，所以D正确；
故选CD。
10．ACD
【解析】根据匀变速直线运动位移时间公式
结合
可得物体初速度及加速度为
，
负号表示方向，则物体停下所用时间为
故选ACD。
11．AC
【解析】假设8s内汽车一直匀减速运动，根据
得
根据
得初速度为
速度减为零的时间
可知汽车在8s前速度减为零。
设汽车加速度为a，根据
得
汽车速度减为零的时间为
采用逆向思维，最后两秒内的位移为
联立解得
初速度
B错误；
A．根据
汽车甲刹车后第3个2s内的位移为
A正确；
C．汽车甲刹车后第4s末的速度大小为
C正确；
D．汽车刹车到停止的距离
所以甲车不会撞上乙车。D错误。
故选AC。
12．ACD
【解析】C．匀加速运动的末速度和匀减速运动的初速度相等，则两种情况下物体的平均速度
C正确；
AB．当物体匀速通过A、B两点时
当物体先匀加速后匀减速通过A、B两点时，根据平均速度公式，总位移
解得
与a1、a2的大小无关，B错误A正确；
C．加速运动和减速运动均是匀变速运动，则
C正确；
D．匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和
而
代入得
D正确。
故选ACD。
13．11.10 1.30 9.6（9.5~9.7均正确）
【解析】（1）[1]刻度尺的分度值是1mm，所以F点对应的刻度尺读数为11.10cm；
（2）[2]根据匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打点时重物下落的速度大小为
代入数据解得
（3）[3]作出图象，如图所示
[4]根据图象的斜率表示加速度的大小，则有
（4）[5]根据逐差法
可得加速度的大小为
且
解得
14．（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设相邻两灯杆的间距为，由图像和逆向思维可知
又因
联立解得
（2）由图像可知
解得汽车减速时的加速度大小
由速度公式可知
解得反应时间
（3）由图像面积可知间的距离
解得间的距离
又由
可知间的距离
故点距E杆的距离
解得
15．（1）5m/s2；（2）1.75m/s；（3）0.25m
【解析】(1)由知，小球的加速度
(2)B点的速度等于AC段上的平均速度，即
(3)由于相邻相等时间的位移差恒定，即
所以
16．（1）；（2）；（3）
【解析】（1）对警车
得
对肇事汽车
得
（2）对肇事汽车在AB段有
整理得
解得
另一解不合题意舍去
行人通过人行横道的速度
（3）
反应时间内的位移
减速运动时
解得