第二章 匀变速直线运动单元练习（Word版含答案）

粤教版（2019）高中物理必修第一册第二章匀变速直线运动单元练习
一、单选题
1.从地面竖直上抛物体A，初速度大小为v，同时在离地高为H处，有一物体B自由下落，经过时间t两物体在空中相遇，重力加速度为g，则t为（ ）
A. B. C. D.
2.处于平直轨道上的甲、乙两物体相距s，乙在甲前且两物体同时、同向开始运动，甲以初速度v、加速度 做匀加速直线运动，乙做初速度为零，加速度为 的匀加速直线运动，假设甲能从乙旁边通过，下述情况不可能发生的是（ ）
A. 时，有可能相遇两次 B. 时，只能相遇一次
C. 时，有可能相遇两次 D. 时，有可能相遇一次
3.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是（ ）
A. 把长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端
B. 在释放小车前，小车应靠近打点计时器
C. 应先接通电源，待打点计时器开始打点并稳定后再释放小车
D. 钩码的质量越大越好
4.在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻/s 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点时的速度/（cm·s-1） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
为了计算加速度，合理的方法是（ ）
A. 根据任意两计数点的速度，用公式a= 算出加速度
B. 根据实验数据画出v－t图像，量出其倾角α，由公式a=tanα求出加速度
C. 根据实验数据画出v－t图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a= 算出加速度
D. 依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
5.某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处，有一个不断均匀滴水的水龙头 刚滴出的水滴速度为零 在平行光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好像都静止在各自固定的位置不动（如图中A、B、C、D所示，图中数值的单位是 ）。要想出现这一现象，所用光源应满足的条件是（ ）（ ）
A. 普通白炽灯光源即可 B. 频闪发光，间歇时间为
C. 频闪发光，间歇时间为 D. 频闪发光，间歇时间为
6.做直线运动的质点，它的位置随时间变化的规律是 ， 则关于质点的运动，下列判断正确的是（ ）
A. 质点加速度大小为1.5m/s2 B. 质点在前2s内的平均速度为21m/s
C. 质点滑行前2秒内的位移为45米 D. 质点在4秒末速度为零
7.假设一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2kg的物体从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m（未落地），则（ ）
A. 该星球的重力加速度g=4m/s2 B. 物体在第5s内的平均速度大小是3.6m/s
C. 物体在前2s内的位移大小是20m D. 物体在2s末的速度大小是20m/s
8.一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一个人站在站台上和第一节车厢前端齐平的位置，手里拿了一块停表，观测到前4s内通过他身边的火车长度为x，在结束计时的最后4s内通过他身边的火车长度为2x，则在该观察者计时的时间内，火车的位移为（ ）
A. 2.25x B. 3x C. 3.5x D. 4.75x
9.某驾驶员手册规定具有良好刹车的汽车在以72km/h的速行驶时，可以在52m的距离内被刹住，在以36km/h速率行驶时，可以在16m的距离内被刹住，假设这两种速率驾驶员所允许的反应时间（在反应时间内驾驶员来不及使用刹车，车速不变）与刹车的加速度都相同，则允许驾驶员的反应时间约等于（ ）
A. 0.4s B. 0.5s C. 0.6s D. 0.7s
10.汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车刹车减速运动的加速度大小为8.0m/s2 ， 测得刹车线长25m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为（ ）
A. 10m/s B. 20m/s C. 30m/s D. 40m/s
11.一个做直线运动的物体，在t=4s内速度从v0=4m/s增加到vt=8m/s，通过的位移是x=28m，这个物体在这4s内的平均速度是（ ）
A. 5m/s B. 6m/s C. 7m/s D. 无法确定
12.如图所示，一个质点做匀加速直线运动，依次经过a、b、c、d四点，已知经过ab、bc和cd三段所用时间之比为3∶2∶1，通过ab和cd段的位移分别为x1和x2 ， 则bc段的位移为（ ）
A. B. C. D.
二、填空题
13.在研究匀变速直线运动的实验中，如图为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，在相邻计数点之间还有4个点未画出，若电源频率为50Hz，则相邻计数点之间的时间间隔为________s，根据纸带可以求出打C点时的瞬时速度为vC=________m/s，小车运动的加速度a=________m/s2（v和a均保留两位有效数字）。若交流电的频率变为51Hz而未被发觉（频率等于周期的倒数），则测得的小车的速度值与真实值比较将偏________。（选填“大”或“小”）
14.在做《研究匀变速直线运动》的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为x，且x1＝0.96cm，x2＝2.88cm，x3＝4.80cm，x4＝6.72cm，x5＝8.64cm，x6＝10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz．计算打计数点4时纸带的速度大小v＝________m/s，此纸带的加速度大小a＝________m/s2 ．
15.我国交流电的频率为50Hz， 因此， 打点计时器每隔0.02s打一个点。 如图所示，在匀加速直线运动过程中，某次实验时打出的一条纸带， 其中1，2，3，4为依次选定的计数点， 根据图中标出的数据，图中打1-2点时间内物体的平均速度为________m/s ； 打2-4点时间内物体的平均速度为________m/s ； 打第2个计数点时物体的瞬时速度为________m/s 。
16.在做研究匀变速直线运动规律的实验时，某同学得到一条纸带，如下图，每两个计数点还有四个计时点，已知每两个计数点间的距离为S，且S1＝10.1cm，S2＝10.2cm，S3＝10.3cm，S4＝10.4cm，S5＝10.5cm，S6＝10.6cm，可以计算此纸带的加速度大小为________m/s2;打第四个计数点时纸带的速度大小为________m/s。
三、解答题
17.如图所示，物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上做匀减速运动，最后停止于C点，已知AB=6m，BC=8m，整个运动历时7s，求物体沿AB和BC运动的加速度大小。
18.一列火车从静止开始以0.5m/s2的恒定加速度在平直的铁轨上离开站台，当火车的速度为10m/s时，通过的位移是多少？
19.物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜面，斜面总长度为l，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图所示，已知物体运动到距斜面底端 l处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间。
答案
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】相遇时位移大小之和等于H，故有 ，解得 ，A符合题意．
故答案为：A
2.【答案】 A
【解析】AB．当 时，因为都做加速运动，但是甲的初速度不为零，乙的初速度为零，所以开始之后甲的速度一直都大于乙的速度，甲追赶上乙后，甲的速度大于乙的速度，两者不能再相遇，即两者只能相遇一次，A不可能，符合题意；B可能，不符合题意；
CD．若 ，甲追赶乙，若甲在速度相等之前追赶上乙，之后乙的速度一定大于甲的速度，则乙会再次追赶上甲，故可能发生两次相遇，也可以相遇一次，CD可能，不符合题意。
故答案为：A。
3.【答案】 D
【解析】A．把长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，A正确，不符合题意；
B．在释放小车前，小车应靠近打点计时器，B正确，不符合题意；
C．为提高纸带利用率，应先接通电源，待打点计时器开始打点并稳定后再释放小车，C正确，不符合题意；
D．钩码的质量并不是越大越好，D错误，符合题意。
故答案为：D。
4.【答案】 C
【解析】AC．在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v－t图象，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式a= 出加速度，所以误差小，A不符合题意，C符合题意；
B．根据实验数据画出v－t图象，当纵坐标取不同的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a=tanα算出的数值并不是加速度，B不符合题意；
D．这种方法是不对的，因为依次算出通过连续两计数点间的加速度再算出平均值，实质还是仅用了两个计数点的速度，偶然误差较大，D不符合题意。
故答案为：C。
5.【答案】 B
【解析】水滴在不断下落，照明光源应为一种间歇发光的光源。当水龙头中每产生一个水滴时，恰好闪光一次；当再一次闪光时，这个水滴就从A点运动到B点，第三次闪光时，它运动到了C点，第4次闪光时，则运动到了D点，而此时A、B、C、D各点也均有水滴。水滴运动时光源不亮，观察者看不到，看到的只是在固定的位置有一滴水，由于自由落体运动在相同的时间间隔内的位移之比是 ，所以，图中各水滴处在 、 、 位置处，则水滴从开始运动到 位置处所经历的时间为
于是每段的时间间隔为
故答案为：B。
6.【答案】 B
【解析】AD．根据匀变速直线运动的位移时间关系x=v0t+ at2可得结合x=3+24t－1.5t2（m）对比可得初速度v0=24m/s
加速度a=－3m/s2
质点在4秒末速度为
AD不符合题意；
BC．质点滑行前2秒内的位移为x2=(24×2－1.5×22)m=42m
质点在前2s内的平均速度为
B符合题意，C不符合题意。
故答案为：B。
7.【答案】 A
【解析】A．设该星球表面的重力加速度为g，由自由下落在第5s内的位移是18m，可得
其中 ， 得
A符合题意；
B．物体在第5s内的平均速度大小为
B不符合题意；
C．物体在前2s内的位移大小是
C不符合题意；
D．物体在2s末的速度大小为
D不符合题意；
故答案为：A。
8.【答案】 A
【解析】前4s内通过他身边的火车长度为x，则有
最后4s内通过他身边的火车长度为2x，则有
解得
所以在该观察者计时的时间内，火车的位移为
故答案为：A。
9.【答案】 C
【解析】假设驾驶员的反应时间为t，在第一个过程中，反应时间内汽车做匀速直线运动速度 ，所以反应时间内的位移
然后做匀减速直线运动到停止，由位移速度关系式得
全过程位移
在第二个过程中，反应时间内汽车做匀速直线运动速度v2 ， 所以反应时间内的位移
然后做匀减速直线运动到停止，由位移速度关系式得
全过程位移
解得
故答案为：C。
10.【答案】 B
【解析】由题知，刹车后汽车的加速度大小为a=8m/s2 ， 末速度v=0，根据
解得
故答案为：B。
11.【答案】 C
【解析】根据平均速度的定义式，可知物体在4s内的平均速度
故答案为：C。
12.【答案】 C
【解析】设质点经过ab、bc和cd三段所用时间分别为 、 和 ，设各段时间 内的位移分别为： 和 ，由题可得
设bc段的位移为x，则
根据公式 则
同时由于
所以得
结合可得
而
即
联立可得
故答案为：C。
二、填空题
13.【答案】 0.1；0.20；0.50；小
【解析】在相邻计数点之间还有4个点未画出，电源频率为50Hz，则打点周期为0.02s，相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1s；
根据纸带可以求出打C点时的瞬时速度为 根据 小车运动的加速度
若交流电的频率变为51Hz而未被发觉，则打点周期减小，纸带上两点间距偏小，而计算时仍用0.02s来计算，根据 ,则测得的小车的速度值与真实值比较将偏小。
14.【答案】 0.768；1.92
【解析】每隔四个计时点取一个计数点，时间间隔 ，根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知打计数点4时纸带的速度大小为
加速度可根据逐差法求得 =1.92 m/s2
15.【答案】 0.32；1.215；0.625
【解析】交变电流的频率为 ，所以计数点间的时间间隔 .
根据平均速度的定义等于位移除以时间，得：
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
16.【答案】 0.1；1.045
【解析】由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据△x=aT2 ， 结合逐差法得： 在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，故有：
三、解答题
17.【答案】 解：设物体在AB段的加速度和时间分别为a1和t1 ， 在BC段的加速度和时间分别为a2和t2 ， 依题意得 ①
②
物体在AB段的末速度即在BC段的初速度，则 ③
又因为 ④
联立①②③④可得
【解析】小球先做匀加速运动，再做匀减速运动，假设的加速度，结合运动的位移和时间列方程求解运动即可。
18.【答案】 火车的初速度为0，根据 vt2﹣v02=2ax，得
故火车通过的位移是100m
【解析】火车做匀加速直线运动；其初速度等于0，利用速度位移公式可以求出位移的大小。
19.【答案】 解：因为物体沿斜面向上做匀减速运动，设初速度为v0 ， 物体从B滑到C所用的时间为tBC ， 由匀变速直线运动的规律可得v02＝2axAC
vB2＝v02－2axAB
xAB＝ xAC
联立解得vB＝
又vB＝v0－at
vB＝atBC
联立解得tBC＝t
【解析】物体沿斜面上滑做匀减速直线运动，利用速度位移公式可以求出物体在B点的速度大小，结合BC过程的速度公式可以求出BC过程的运动时间。