第二章 匀变速直线运动的规律 期末复习典型题训练卷
一、单选题
1.1991年5月11日的《北京晚报》曾报道了这样一则动人的事迹:5月9日下午,一位4岁小男孩从高15层的楼顶坠下,被同楼的一位青年在楼下接住,幸免于难,设每层楼的高度为3m,这位青年从他所在的地方到楼下需要的时间是1.3s,则该青年要接住孩子,至多允许他反应的时间是(g=10m/s2)( )
A.3.0 B.1.7 C.0.4 D.1.3
2.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度值,值可由实验精确测定。近年来测值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测值归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光的波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将值测得很准,具体做法:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点竖直向上抛出小球,小球又落回原处的时间为,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为,测得和H,可求得等于( )
A. B.
C. D.
3.汽车原以大小为的速度匀速行驶,刹车时做加速度大小为的匀减速直线运动,则秒后其位移为( )(以汽车前进方向为正方向)
A. B.
C. D.无法确定
4.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动,当B接收到反射回来的超声波信号时,A、B相距,已知声速为,则汽车的加速度大小为( )
A. B. C. D.无法确定
5.如图所示的位移—时间()图像和速度—时间()图像中给出了四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C.丙、丁两车在时刻相遇
D.时间内,丙、丁两车的平均速度相等
6.如图所示,甲同学用手拿着一把长50cm的直尺,并使其处于竖直状态;乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备.某时刻甲同学松开直尺,直尺保持竖直状态下落,乙同学看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值为20cm;重复以上实验,乙同学第二次用手抓住直尺位置的刻度值为10cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态.若从乙同学看到甲同学松开直尺,到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”,取重力加速度g=10m/s2。则下列说法中不正确的是( )
A.若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则可用上述方法直接测出“反应时间”
B.若某同学的“反应时间”大于0.4s,则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”
C.乙同学第一次抓住直尺的瞬间,直尺的速度约为4m/s
D.乙同学第一次的“反应时间”比第二次长
7.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,由闪光照片得到的数据,发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了s1=2m;在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了s3=8m。由此可求得( )
A.第一次闪光时质点的速度
B.质点运动的加速度
C.在第二、第三两次闪光时间间隔内质点的位移
D.质点运动的初速度
8.汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标.速度变化得越快,表明它的加速性能越好.右图为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的v-t图像,根据图像可以判定( )
A.甲车的加速性能最好
B.乙车比甲车的加速性能好
C.丙车比乙车的加速性能好
D.甲、丙两车的加速性能相同
二、多选题
9.将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的图像分别如直线甲乙所示.则( )
A.t=2 s时,两球的高度相差一定为40 m
B.t=4 s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等
C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等
10.物理学中加速度的定义式为,而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移s内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。则下列说法正确的是( )
A.若A不变,则a也不变
B.若A不变,则物体在位移中点处的速度比大
C.若a不变,则物体在中间时刻的速度为
D.若且保持不变,则A逐渐变小
11.如图所示,在水平面上固定着三个完全相同学的木块,一子弹以水平速度v射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用的时间比分别为( )
A.v1:v2:v3=3:2:1
B.v1:v2:v3=::1
C.t1:t2:t3=::1
D.t1:t2:t3=(-):(-1):1
12.如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动,依次经a、b、c、d至达最高点e,已知ab=bd=6m,bc=1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为vb、vc,则( )
A. B.vc=3m/s
C.xde=3m D.从d到e所用时间为4s
三、填空题
13.一个物体从距地面125m高处自由下落,若空气阻力不计,则这个物体到达地面时的速度大小为______m/s;在下落过程中的平均速度是________m/s。(g=10 m/s2)
14.某物体作直线运动的速度—时间图像如图所示,根据图像回答:
(1)物体在OA段作________运动,加速度为_________m/s2,在AB段作_________运动,加速度是_____m/s2.
(2)物体在2s末的速度是_____ m/s.
(3)在此过程中,物体的最大位移是______ m.
15.一物体从静止开始做匀加速直线运动,第1s内通过的位移是4m,则物体在第7s内的位移是_________m,前4s内的位移是_________m.
16.如图所示,装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮,固定在小车上;装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端,另一端系在小车上。一同学用装置甲和乙分别进行实验,经正确操作获得两条纸带①和②,纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点。
(1)任选一条纸带读出b、c两点间距离为____;
(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为____,纸带①和②上c、e两点间的平均速度___(填“大于”“等于”或“小于”);
(3)图中____(填选项)。
A.两条纸带均为用装置甲实验所得
B.两条纸带均为用装置乙实验所得
C.纸带①为用装置甲实验所得,纸带②为用装置乙实验所得
D.纸带①为用装置乙实验所得,纸带②为用装置甲实验所得
四、解答题
17.两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车甲、乙进行实验:甲、乙两车开始时处于同一直线上相距m的、两点,甲车从点以初速度m/s、加速度向右做匀加速运动,乙车从点由静止开始以加速度向右做匀加速运动,已知当两车间距超过m时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间。已知。求:
(1)甲、乙两车在相遇前的最大距离;
(2)甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间。
18.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v0=8 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶。经2.5 s,警车发动起来,以加速度=2 m/s2做匀加速直线运动。试问:
(1)警车发动完成后要多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多大?
(3)若该公路限速16m/s,则警车发动完成后要多长时间才能追上违章的货车?
19.在公路的十字路口,红灯拦停了很多汽车,拦停的汽车排成笔直的一列,最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端之间的距离均为,若汽车起动时都以的加速度作匀加速运动,加速到后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间,而且有按倒计时显示的时间显示灯。另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,红灯亮起时,车头已越过停车线的汽车允许通过。请解答下列问题:
(1)若绿灯亮起瞬时,所有司机同时起动汽车,问有多少辆汽车能通过路口;
(2)第(1)问中,不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速运动,结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车后汽车加速度大小;
(3)事实上由于人反应时间的存在,绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时,第一个司机迟后起动汽车,后面司机都比前一辆车迟后0.5s起动汽车,在该情况下,有多少辆车能通过路口。
试卷第2页,共2页
参考答案
1.B
【解析】由公式 可得,下落时间约为3s.则青年的反应时间最多为3s-1.3s=1.7s
故选B。
2.D
【解析】小球从O点上升到最大高度的过程中有
小球从P点上升的最大高度
又
得
故D正确,ABC错误。
故选D。
3.D
【解析】若汽车刹车在ts前已停止,则汽车的位移
若汽车刹车在ts末还未停止,则汽车的位移
可知无法判断汽车的位移。故D正确,ABC错误。
故选D。
4.B
【解析】超声波从B发出到A与被A反射到被B接收所需的时间相等,在这个过程中:汽车的位移为
x=355-335m=20m
初速度为零的匀变速直线运动,在开始相等时间内的位移之比为1:3,所以
x1=5m
x2=15m
则超声波被A接收时,AB的位移
x′=335+5=340m
所以超声波从B发出到被A接收所需的时间
根据
△x=at2
可得
15-5=a×12
解得
a=10m/s2
故B正确,ACD错误。
故选B。
5.B
【解析】A.位移—时间图像描述的是直线运动,其图线的斜率表示速度,甲做匀速直线运动,乙做速度减小的直线运动,故A错误;
B.位移-时间图像中两图线的交点表示位移相等,时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程,故B正确;
C.时间内,由速度-时间图像的“面积”读出位移,丙的位移小于丁的位移,它们不相遇,故C错误;
D.时间内,丙的位移小于丁的位移,丙的平均速度小于丁的平均速度,故D错误。
故选B。
6.C
【解析】A.将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时,可用上述方法直接测出“反应时间”,故A正确;
B.若某同学的反应时间为0.4s,则下落的高度
大于该直尺的长度,所以将无法测量该同学的反应时间,故B正确;
C.由可知,乙第一次抓住直尺的速度
故C错误;
D.直尺下降的高度h,根据得
所以下落的高度大的用的时间长,所以第一次测量的反应时间比第二次长,故D正确。
故选C。
7.C
【解析】C.根据
则有
则
第二次闪光到第三次闪光的位移
C正确;
B.但由于闪光时间末知,故无法求出加速度,B错误;
AD.由于时间及加速度无法求出,则初速度及第一次闪光的速度也无法求出,AD错误。
故选C。
8.B
【解析】在速度-时间图象中斜率代表加速度,即
由图象可以看出乙、丙的图象是平行的倾斜直线,斜率相同,则它们的加速度相同,即乙丙两车的加速性能相同;甲图线的斜率最小,加速度最小.故由题意可知,丙、乙比甲的加速性能好
A. 甲车的加速性能最好与分析不符,故A错误;
B. 乙比甲的加速性能好与分析相符,故B正确;
C. 丙比乙的加速性能好与分析不符,故C错误;
D. 甲、丙两车的加速性能相同与分析不符,故D错误.
9.BD
【解析】A.根据速度时间图像与时间轴所围的“面积”表示质点的位移,知t=2s时,甲球通过的位移为
乙的位移为零,两球位移之差等于40m,但两球初始的高度未知,故t=2s时两球的高度相差不一定为40m,A错误;
B.t=4s时,甲球相对于抛出点的位移为
乙球相对于抛出点的位移为
故两球相对于各自的抛出点的位移相等,B正确;
C.两球从不同的高度以同样的速度竖直向上抛出,根据竖直上抛运动的规律
h是抛出点距地面的高度,可知两球从抛出至落到地面所用的时间间隔t不相等,C错误;
D.由图知,甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等,都是3s,D正确。
故选BD。
10.CD
【解析】A.若不变,有两种情况,一是:,在这种情况下,相等位移内速度增加量相等,所以平均速度越来越大,所以相等位移内所用的时间越来越少,由
可知越来越大;第二种情况,相等位移内速度减少量相等,所以平均速度越来越小,所以相等位移内所用的时间越来越多,由
可知越来越小,所以A错误;
B.因为相等位移内速度变化相等,所以中间位置处位移为,速度变化量为
所以此位置的速度为
所以B错误;
C.若不变,根据匀变速直线运动规律,则物体在中间时刻的速度为
所以C正确;
D.若且保持不变,在这种情况下,相等时间内速度增加量相等,所以平均速度越来越大,相等时间内的位移越来越大,由
可知逐渐变小,所以D正确。
故选CD。
11.BD
【解析】AB.子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零,采取逆向思维,根据动能定理可知,速度的平方与间距成正比,则有
故A错误,B正确;
CD.子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零,采取逆向思维,子弹做初速度为零的匀加速直线运动,在通过相等位移内的时间比为,反过来,子弹依次射入每块木块的时间之比为
所以D正确,C错误;
故选BD。
12.BD
【解析】AB.物体在a点时的速度大小为v0,加速度为a,则从a到c有
即
物体从a到d有
即
联立解得
,
根据速度公式
可得
根据中点位移速度公式可得
故A错误,B正确;
C.根据位移—速度公式,从d到e有
则
故C错误;
D.根据
可得从d到e的时间为
故D正确。
故选BD。
13.50 25
【解析】[1][2]自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动;落到地面所用的时间
到达地面的速度
v=gt=10×5m/s=50m/s
下落过程中的平均速度大小
14.匀加速直线 1 匀减速直线 -2 2 12
【解析】(1)根据图像可知,OA段斜率不变,所以加速度不变,速度的绝对值增大,是匀加速直线运动,加速度为:;
AB段斜率不变,速度的绝对值减小,所以做的是匀减速直线运动,加速度是:;
(2)根据OA段可知,第2s末速度:;
(3)图像与时间轴围成的面积代表位移,所以6s内位移最大:;
15.52 64
【解析】[1]根据题意可得:
解得加速度:
第7s内的位移是:
[2]前4s内的位移:
16.2.10cm或2.40cm(±0.05cm) 1.13m/s或1.25m/s(±0.05m/s) 小于 C
【解析】(1)[1]若选纸带①,读数为2.10cm;若选纸带②,读数为2.40cm(2.35~2.45cm均可)。
(2)[2]根据
可知,若选纸带①
若选纸带②
[3]纸带①和②上c、e两点间的平均速度小于。
(3)[4]装置甲实验中小车受恒力作用,做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律得相邻的计时点的间距之差相等;装置乙实验中小车受橡皮筋的弹力越来越小,所以做加速度减小的变加速直线运动,相邻的计时点的间距之差减小,所以带①为用装置甲实验所得,纸带②为用装置乙实验所得,故C正确,ABD错误;
故选C。
17.(1)12m;(2)4.8s
【解析】(1)当两车的速度相等时相距最远,则有
代入数据可得
则此时甲车的位移为
此时乙车的位移为
故甲、乙两车在相遇前的最大距离为
(2)在相遇前,当两车间距不超过,两车保持通信,则有
代入数据解得
,
设两车经过时间T相遇,则
解得
故甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间为
18.(1)10 s;(2)36 m;(3)10.5s
【解析】(1)追上时警车的位移为
货车的位移为
联立解得
(2)当警车的速度与货车的速度相等时,两车的距离最大,则警车速度与货车速度相等时,有
解得
此时货车的位移为:
警车的位移为
则两车间的最大距离为
(3)警车速度达到限速(v=16m/s)要求需要时间
由(1)知,此时警车还没有追上货车。设警车达到限速后再经过t4追上货车,有
代入数据,解得
则警车发动后追上货车所需时间为
19.(1)64辆;(2);(3)34辆
【解析】(1)汽车加速时间
40.0s时间,汽车能行驶的位移
解得
根据题意知,能有64辆汽车通过路口
(2)记,当计时灯刚亮出“3”时,第65辆汽车行驶的位移
此时汽车距停车线的距离
第65辆车刹车的加速度
(3)设能通过k辆汽车,则第k辆汽车能通过路口要满足
代入数据解得
所以能通过34辆汽车
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页