2021-2022学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册第二章 匀变速直线运动的规律单元测试(Word版含答案)

匀变速直线运动的规律单元测试
一、单选题
1．做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3m/s，这表示（　　）
A．质点在过A点后1s内的位移是3m
B．质点在过A点前1s内的位移是3m
C．若质点从A点做减速直线运动，则以后每1s内的位移是3m
D．若质点从A点做匀速直线运动，则以后每1s内的位移是3m
2．某一做匀加速直线运动物体的加速度为3m/s2，对于运动过程中的任意1s来说，下列说法正确的是（　　）
A．物体的末速度一定比初速度大3m/s
B．物体的末速度一定等于初速度的3倍
C．物体的初速度一定比前1s的末速度大3m/s
D．物体的末速度一定比前1s的初速度大3m/s
3．2018年2月24日，平昌冬奥会上单板滑雪女子平行大回转上演，共有三位中国队选手参赛。如图，滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成。t=0时运动员从A点由静止开始匀加速下滑，经过B点前后速度大小不变，之后在BC上做匀减速直线运动，最后停在C点。若第2s末和第8s末速度大小均为8m/s，第6s末速度大小为12m/s，则（　　）
A．运动员在第4s末恰好经过B点
B．运动员在运动过程中的最大速度为15m/s
C．运动员在第10s末恰好停在C点
D．运动员在第12s末恰好停在C点
4．在世界女排大奖赛中国香港站的比赛中，某运动员跳起将速度为20m/s水平飞来的排球迎面击出，排球以28m/s的速率水平返回，假设排球被击打过程中的平均加速度大小为200m/s2，则运动员对排球的击打时间为（　　）
A．0.1s B．0.24s C．0.04s D．0.14s
5．t=0时运动员从A点由静止开始匀加速下滑，经过B点前后速度大小不变，之后在BC上做匀减速直线运动，最后停在C点。若第2s末和第6s末速度大小均为8m/s，第4s末速度大小为12m/s，则（ ）
A．运动员在第4s末恰好经过B点
B．运动员在运动过程中的最大速度为15m/s
C．运动员在第10s末恰好停在C点
D．运动员在第8s末恰好停在C点
6．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（　　）
A．速度、加速度、位移这三者所体现的共同的物理思想方法都是比值定义法
B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法
D．根据速度定义式，当时，就可以表示t时刻的瞬时速度，这里运用了极限思维法
7．如图所示是几个质点的运动图象，其中匀变速直线运动的是（　　）
A．甲、乙、丙 B．甲、乙、丁 C．甲、丙、丁 D．乙、丁
8．某小组在探究遥控汽车的刹车性能时，测得从t=0时起汽车的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．t=0时汽车的速度为8m/s
B．刹车过程持续的时间为5s
C．0～4s内汽车发生的位移为8m
D．汽车加速度的大小为0.5m/s2
9．从地面上竖直向上抛出一个物体A，同时在离地面某一高度H有另一个物体B开始自由落下，两物体在空中同时到达同一高度时速率都为v，不计空气阻力，则下列说法中错误的是（　　）
A．物体A上抛时的初速度和物体B落地时的速度大小相等，都是2v
B．两球同时落地
C．物体A上升的最大高度为H
D．两物体到达同一个高度时，物体B下落了
10．在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理学研究方法，如控制变量法、极限思想法、等效替代法、理想模型法、微元法等等，以下叙述中错误的是（　　）
A．在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法
B．说生活中的小铁球由静止开始下落的运动遵循自由落体运动规律是采用了理想模型法
C．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思维法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
11．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度—时间图象如图所示，由图可知（g取10m/s2）（　　）
A．小球开始下落的高度为2.5m
B．小球在从开始下落0.8s内的平均速度大小是1m/s，方向竖直向下
C．小球在从开始下落0.8s内的平均速度大小是4m/s，方向竖直向上
D．小球在从开始下落0.5s内和后0.3s内加速度不相同
二、多选题
12．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=t2+3t（各物理量均采用国际单位制中的单位），则该质点（　　）
A．任意1s内质点的速度增量都是2m/s
B．第3s末质点的速度是10m/s
C．任意相邻的1s内质点的位移差都是2m
D．前3s内质点的位移是9m
13．如图是享誉中国第一高塔、世界第二高塔之称的广州塔“小蛮腰”。小明在国庆节期间到广州塔旅游时乘坐大厦快速电梯，从底层到达第108层观光平台仅用90s，若电梯先以大小为加速度作匀加速直线运动，达最大速度6m/s后以最大速度匀速运动一段时间，最后以大小为加速度作匀减速直线运动恰好到观光台。设观光台距底层高度约为435m，则下列说法正确的是（　　）
A．无论与为何值，电梯匀速的时间一定为55s
B．若加速上升的时间为20s，则
C．电梯匀速上升的高度为330m
D．电梯加速上升的高度为90m
14．如图x－t图象和v－t图象中，给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列正确的是（　　）
A．图线1、2、3、4都描述物体做直线运动
B．x-t图中在t1时刻，物体1速度大于物体2速度
C．v-t图中0-t3时间内，物体4平均速度大于物体3平均速度
D．两图中t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动
15．甲乙两车在一平直道路上同向运动，其图象如图所示，图中和的面积分别为和（）。初始时，甲车在乙车前方处。则（　　）
A．若，两车一定不会相遇
B．若，两车一定相遇2次
C．若，两车可能相遇1次
D．若，两车可能相遇2次
16．中俄“西部联合—2021”演习于8月9日上午在宁夏青铜峡合同战术训练基地正式启动。在演习中，一架“歼—20”隐形战机由近乎悬停开始做直线运动，其加速度与时间的关系如图所示，已知，则（　　）
A．“歼—20”隐形战机一直沿正方向运动
B．“歼—20”隐形战机在某个位置附近来回运动
C．在时间段内，“歼—20”隐形战机在时刻的速度最大
D．在时间段内，“歼—20”隐形战机在时刻的速度最大
三、实验题
17．在测定匀变速直线运动的加速度实验中：
（1）在实验过程中，使用电磁打点计时器时，应___________（请选择“先释放纸带，再接通电源”、“先接通电源，再释放纸带”）
（2）在下列给出的器材中，选出实验不需要的器材填在下方的横线上。
①电磁打点计时器；②天平；③低压交流电源；④低压直流电源；
⑤细线和纸带；⑥钩码和小车；⑦秒表；⑧一端有定滑轮的长板；⑨刻度尺。
选出不需要的器材有___________。（填选项序号即可）
（3）下图为接在周期为T=0.02s低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图中的数据可求得：
①该物体的加速度为___________m/s2.（保留两位有效数字）
②第3个记数点与第2个记数点的距离约为___________cm。（保留三位有效数字）
③打第2个记数点时该物体的速度约为___________m/s。（保留两位有效数字）
18．打点计时器研究小车速度随时间的变化规律，得到如图所示的一条纸带：
（1）纸带做___________直线运动选填“匀速”或“变速”；
（2）打点计时器接___________（填交流、直流）电源，已知交流电源的频率是50Hz，则A、B两点间的时间间隔为___________s；
（3）测得，，则打B点时物体的瞬时速度为___________（结果保留两位小数）。
四、解答题
19．计算下列运动中物体的加速度
（1）若某飞机起飞过程可看作匀变速直线运动，且速度是50m/s时离开跑道，因地面跑道的限制，要求飞机在8s内离开跑道，求飞机起飞时的最小加速度。
（2）一辆汽车正以108km/h的速度行驶，因发生紧急情况关闭油门，刹车后做速度均匀减小的减速直线运动，经5s停止，求汽车的加速度。
20．恶劣天气、酒驾是公路交通事故的诱因，公路上行驶的汽车，司机从发现前方异样到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来，为保证安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把这段距离称为安全距离。驾驶员A的正常反应时间为1s，晴天时A驾驶汽车在干燥路面上行驶，速度为108km/h，测得安全距离为120米，若雨天时汽车刹车加速度大小为晴天时的，驾驶员A酒驾，反应时间为正常反应时间的2倍，该驾驶员A仍与前面的B车保持120米的距离以108km/h的速度行驶，求：
（1）晴天时驾驶员A驾驶的汽车在路面上刹车的加速度大小；
（2）雨天时若B车突然停止，酒驾驾驶员A驾驶的汽车将以多大的速度与B车相撞。
21．浙江宁波慈溪方特欢乐世界的“跳楼机”游戏，以惊险刺激深受年轻人的欢迎，它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面20m高时，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。试求：
（1）此过程中的最大速度是多少？
（2）座舱减速过程中的加速度？
（3）整个过程下落的总时间是多少？
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
AB．因为质点做变速直线运动，在A点前后1s内的速度都不等于3m/s，则质点在过A点前1s内或后1s内的位移不一定等于3m，故AB错误；
C．若质点从A点做减速直线运动，则以后每1s内的速度小于3m/s，所以以后每1s内的位移不是3m，故C错误；
D．若质点从A点做匀速直线运动，速度保持不变，由
即知以后每1s内的位移是3m，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
AB．依题意，物体做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的速度—时间公式
可知，任意1s内的末速度一定比初速度大3m/s，物体的末速度不一定等于初速度的3倍，故A正确，B错误；
C．任意1s内，物体的初速度与前1s的末速度相同，故C错误；
D．依题意，物体做匀加速直线运，根据匀变速直线运动的速度—时间公式
可知，物体任意1s的末速度一定比前1s的初速度大6m/s，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．0~2s末运动员在斜直轨道上下滑，其加速度
如果第6s末运动员还在斜直轨道上，则速度应为
可判断出第6s末运动员已经过B点，故A错误；
B．运动员是在2s到6s之间某时刻经过B点，根据第6s末~第8s末的速度可求得运动员在水平轨道上的加速度
根据运动学公式有
又
解出
所以运动员开始下滑后到达B点经过的时间
到达B点时速度
所以最大速度不是15m/s，故B错误；
CD．第8s末的速度是8m/s，到停下来还需时间
所以到C点的时间是第12s末，故D正确，C错误。
故选D。
4．B
【详解】
设排球返回时的方向为正方向，有
故选B。
5．C
【详解】
A．第2s末速度为8m/s，则加速过程的加速度大小为
若运动员在第4s末恰好经过B点，则运动员在第4s末的速度应该为
而实际上，第4s末速度大小为12m/s，说明运动员在第3s末和第4s末速度大小相同，第4s末已经越过B点，故A错误；
B．第4s末到第6s末过程中，运动员做减速运动，加速度大小为
设运动员在t时间到达B点，有最大速度v，则有
解得
故B错误；
CD．设运动员在t’时间恰好停在C点，则有
解得
故C正确，D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．速度、加速度运动了比值定义法，位移不是，物理学中用从初位置到末位置的有向线段表示位移，故A错误；
B．建立质点概念是运用了理想模型法，故B错误；
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，运用了微元法，故C错误；
D．极限思维法就是令物理趋向于某个极值而得到的结果，瞬时速度就是平均速度运用极限思维得到，故D正确。
故选D。
7．A
【详解】
甲图v﹣t图象的斜率恒定不变，则表示加速度恒定不变，说明物体做匀加速直线运动，是匀变速直线运动；
乙图a﹣t图象表示加速度与时间的关系，说明加速度不变，物体做匀变速直线运动；
丙图v﹣t图象的斜率恒定不变，说明物体的加速度恒定不变，说明物体做匀变速直线运动；
丁图该a﹣t图象表示物体的加速度在均匀变化，做的是非匀变速直线运动。
所以做匀变速直线运动的是甲、乙、丙，故选A。
8．C
【详解】
AD．由图象可得
根据可得
解得
故AD错误；
B．汽车刹车过程的时间为
故B错误；
C．汽车经过4s停止，0～4s内汽车发生的位移为
故C正确。
故选C。
9．B
【详解】
A．设两物体从下落到相遇的时间为t，竖直上抛物体的初速度为，则有
解得
，
则A上升到最高点所用的时间为
所以根据竖直上抛运动的速率对称性，知竖直上抛的最大高度即为自由落体运动的高度，所以B落地时速度大小也为2v，故A正确，不符合题意；
B．B做自由落体运动，故B会先落地，故B错误，符合题意；
C．B开始下落的高度为
物体A能上升的最大高度
故C正确，不符合题意；
D．两物体在空中同时达到同一高度为
故D正确，不符合题意。
故选B。
10．A
【详解】
A．在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了理想模型的方法，故A错误；
B．说生活中的下落运动遵循自由落体运动规律时，忽略了空气阻力的作用，采用了理想模型的方法，故B正确；
C．根据速度定义式
当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思维法，故C正确；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加求得位移，这里采用了微元法，故D正确。
由于本题选择错误的，故选A。
11．B
【详解】
A．据题意，小球经过0.5s落到地上，则下落高度为
A错误；
BC．反弹后距离地面的高度为
总的平均速度为
方向向下
C错误，B正确；
D．由于小球运动过程中，只受到重力，则加速度大小相等、方向一致，即加速度相同，D错误。
故选B。
12．AC
【详解】
A．根据
知质点的初速度
v0=3m/s
加速度
任意1s内速度的增加量
A正确；
B．第3s末质点的速度是
B错误；
C．任意相邻1s内的位移之差
C正确；
D．前3s内的位移
D错误。
故选AC。
13．AC
【详解】
A．电梯的运动图像如图，设匀速运动的时间为
则
解得
与、无关，故A正确；
B．若加速上升的时间为20s，则
解得
故B错误；
C．电梯匀速上升的高度为
故C正确；
D．由题设条件不能求解加速上升的高度，故D错误。
故选AC。
14．ABC
【详解】
A．无论速度时间图象还是位移时间图象只能表示物体做直线运动，而不能表示物体做曲线运动，所以图线1、2、3、4都描述物体做直线运动，故A正确；
B．x t图象中图线的切线斜率表示物体的速度， t1时刻图线1切线的斜率大于图线2的斜率，则此时刻物体1的速度大于物体2的速度，故B正确；
C．在v–t图线中图线与时间轴围成的面积等于物体发生的位移，在0~t3时间内曲线4围成的“面积”大于曲线3围成的“面积”，则知物体4的位移大于物体3的位移，而运动时间相同，所以物体4的平均速度大于物体3的平均速度，故C正确；
D．v－t图像中速度的正负表示运动方向，从0－t5这段时间内两物体的速度始终为正，没有反向运动，故D错误。
故选ABC。
15．AC
【详解】
A．若，则有，说明两车速度相同时乙还没有追上甲，不能相遇，速度相同后甲的速度比乙的速度大，所以两车一定不会相遇，故A正确。
B．若，两车在速度相同前就相遇1次，之后，由于两车的位移关系不能确定，可能还相遇1次，也可能不再相遇，所以两车可能相遇2次，也可能相遇1次，故B错误。
C．若，则，两车在速度相同前可能相遇1次，而后不再相遇，故C正确。
D．若，两车在速度相同时相遇1次，后面不再相遇，故D错误。
故选AC。
16．AC
【详解】
AB．由题图可知在时间内隐形战机做初速度为零的匀加速运动，在时间内做匀减速运动，故A正确，B错误；
CD．图像与坐标轴所围成的面积表示速度的变化量，由题图知与时间内，图像与坐标轴所围成的面积相等，故隐形战机在时刻的速度最大，在时刻的速度为0，故C正确，D错误。
故选AC。
17．先接通电源，再释放纸带 ②④⑦ 0.74 4.36. 0.40
【详解】
（1）电磁打点计时器使用低压交流电源；使用打点计时器时，应先接通电源，再拉动纸带。
（2） 在本实验中不需要测量小车或砝码的质量因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此低压直流电源本实验中不需要，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表。
故选②④⑦。
（3） 设1、2间的位移为x1，2、3间的位移为x2，3、4间的位移为x3，4、5间的位移为x4；两个点之间的时间间隔
根据
解得
根据
解得
第2个记数点时该物体的速度
18．变速 交流 0.04
【详解】
（1）依据纸带可知，点间距不相等，则纸带做变速直线运动
（2）打点计时器接交流电源。
频率是50Hz，相邻两计时点间的时间间隔为
则A、B两点间的时间间隔
（3） B点时物体的瞬时速度
19．（1）6.25m/s2，加速度方向与起飞方向相同；（2）-6m/s2，加速度方向与初速度方向相反
【详解】
（1）取飞机起飞方向为正方向，根据公式
得
加速度方向与起飞方向相同
（2）取汽车的初速度方向为正方向，则有
加速度方向与初速度方向相反
20．（1）；（2）
【详解】
（1）晴天时驾驶员A从发现目标到停下的距离
根据题意知
求得
（2）雨天时，酒驾驾驶员A与B车相撞时的位移
根据题意知
联立解得
21．（1）40m/s；（2），方向竖直向上；（3）5s
【详解】
（1）前80m自由落体，则根据
解得
（2）后20m匀减速运动，根据
解得
所以加速度大小为，方向竖直向上
（3）设自由落体运动的时间为，匀减速运动的时间为，则有
解得
，
总时间为
答案第1页，共2页
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