2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究复习训练 (Word版含答案)

必修第一册第二章复习训练
一、单选题
1．某质点做直线运动的位移与时间的关系式为，则以下说法中不正确的是（　　）
A．质点的初速度为5m/s
B．任意1 s内的速度增量都是4 m/s
C．质点第2s内的位移是6m
D．任意相邻的1 s 内位移差都是4m
2．一个做自由落体运动的物体，从某一高度下落，它在第1 s内的位移恰为它在最后1 s内位移的五分之一，则它开始下落时距地面的高度为（）（　　）
A．25 m B．45 m C．20 m D．40 m
3．某物体以30m/s的速度竖直上抛，不计空气阻力，g=10m/s2，则5s内物体的（　　）
A．物体能上升的最大高度为65m
B．位移大小为25m，方向向下
C．平均速度大小为13m/s，方向向上
D．速度改变量大小为50m/s，方向向下
4．自高为的塔顶自由落下一物体，与此同时物体从塔底以初速度竖直向上抛，且、两物体在同一直线上运动，下列说法中不正确的（　　）
A．若，则两物体在上升过程中相遇
B．若，则两物体在地面相遇
C．若，则两物体在下降途中相遇
D．若，则两物体不可能在空中相遇
5．甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（　　）
A．在0~10秒内两车逐渐靠近
B．在10~20秒内两车逐渐远离
C．在5~15秒内两车的位移相等
D．在t=10秒时两车在公路上相遇
6．如图所示，物体从O点由静止开始做匀加速直线运动，途经A、B、C三点，其中xAB=2m，xBC=3m。若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等，则O、A两点之间的距离等于（　　）
A．m B．m
C．m D．m
7．如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d，下列说法正确的是（ ）
A．质点由O到达各点的时间之比
B．质点通过各点的速率之比
C．质点通过各点的速率之比
D．在斜面上运动的平均速度等于
8．一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9m和7m。则刹车后6s内的位移是（　　）
A．25m B．24m C．20m D．36m
二、多选题
9．甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v-t图像如图所示，由图可知下列说法错误的是（　　）
A．甲比乙早出发，但是乙能追上甲
B．t=20s时，乙追上了甲
C．在t=20s之前，甲比乙运动快；在t=20s之后，乙比甲运动快
D．由于乙在t=10s时才开始运动，所以t=10s时，甲在乙前面，它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离
10．物体沿x轴做直线运动，取x轴正方向为速度正方向，其图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．在末，物体速度为
B．内，物体加速度为
C．内，物体做沿x轴负方向的加速运动
D．内，物体做沿x轴正方向的加速运动
11．如图所示，从斜面上某一位置先后由静止释放四个小球，相邻两小球释放的时间间隔为0.1s。某时刻拍下的照片记录了各小球的位置，测得xAB＝5cm，xBC＝10cm，xCD＝15cm。则（　　）
A．照片上小球A所处的位置是每个小球的释放点
B．C点小球速度是B、D点小球速度之和的一半
C．B点小球的速度大小为0.75m/s
D．所有小球的加速度大小为5m/s2
12．对于自由落体运动，其中重力加速度g＝9.8m/s2，下列说法中正确的是（　　）
A．在1 s内、2 s内、3 s内的位移大小之比是1：3：5
B．在1 s末、2 s末、3 s末的速度大小之比是1：2：3
C．在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比是1：4：9
D．在相邻两个1 s内的位移之差都是9.8 m
三、实验题
13．某同学用如图1所示装置研究小车运动的速度随时间变化的规律。
（1）电火花打点计时器所接的电源应为___________V的___________（填“交流”或“直流”）电源。
（2）下列实验操作中正确的是___________。
A．调节定滑轮的高度使细线与长木板平行
B．释放小车前，应让小车靠近打点计时器
C．接通电源的同时，释放小车
D．用刻度尺测量纸带上两点间距离时，应移动刻度尺分别测量每段长度
（3）实验打出的纸带如图2所示，图上各点为计数点，相邻两计数点间还有四个计时点未标出，打点计时器所接电源的频率为，根据打出的纸带算出小车运动的加速度_____（结果保留2位小数）。
（4）该同学想用图像法处理数据求出A、B、C、D、E各点对应小车的速度，其中打B点时小车的速度_______，将求出的各点的速度在坐标系中描点作图，作出的图像如图3所示，由图3可得小车的加速度________，图像与纵轴的交点表示________。（结果保留2位小数）
14．利用如图所示的实验装置研究小车速度随时间变化规律
(1)电磁打点计时器所接的电源为电压为8V、频率为50Hz的________（填：“直流”或“交流”）电；
(2)有关该实验操作和实验条件的说法中，正确的是_______。
A．细线必须与长木板平行
B．先释放小车再接通电源
C．小车应从距离打点计时器较近的地方释放
D．纸带应放在复写纸的上面
(3)某同学在一次实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，其相邻计数点间还有4个点未画出。纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz。则小车在B点的瞬时速度为_________m/s小车的加速度为________m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）
(4)纸带的___________端（选填“左”或“右”）与小车相连。
(5)对于减小实验误差来说，采取下列方法中不正确的有___________。
A．选取记数点，把每打五个点的时间间隔（T=0.1s）作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间间隔适当的那一部分进行测量、计算
D．让打点计时器两限位孔的连线方向与小车运动方向平行
(6)若计数点F后面还有相邻计数点G，请你依据本实验原理断FG之间的距离大约是________cm。
15．兴趣小组的同学们利用如图甲所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”。他们将质量为的物体1与质量为的物体2（）通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器固定在竖直方向上，物体1通过铁夹与纸带相连接。开始时物体1与物体2均处于静止状态，之后将它们同时释放。图乙所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D…是按打点先后顺序依次选取的计数点，在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。
(1)相邻两计数点之间的时间间隔为____________s。
(2)实验时要在接通打点计时器之__________（填“前”或“后”）释放物体。
(3)由图乙中点的分布可知实验时纸带是（填“左”或“右”）__________端和物体1相连接。
(4)将各计数点至O点的距离依次记为、、、…测得，，请你计算打点计时器打下C点时物体1的速度大小是__________。
四、解答题
16．一辆汽车在十字路口等待绿灯，当绿灯亮时汽车以a=3m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一人骑自行车以v0=6m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车，试问：
（1）汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远 最远距离是多大
（2）当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大
17．航空母舰上的战斗机要具有一定的对地速度才能安全起飞。若战斗机在航空母舰上的起飞过程中的最大加速度是，为了使战斗机能安全起飞，试回答下列问题：
(1)若航空母舰静止，战斗机从静止开始加速，则航空母舰的甲板至少多长？
(2)若航空母舰静止，其甲板长，则战斗机应具有的最小初速度为多大？
(3)若航空母舰甲板长，战斗机开始时相对于航空母舰静止，则航空母舰应以至少多大的速度向什么方向航行？
18．如图所示，轻杆BC用细绳AB悬挂，杆与绳的全长AC = 9.4m，一同学在C点的正下方D点水平观察，CD距离为0.4m．由静止释放轻绳和轻杆，让其做自由落体运动，已知细绳从他的眼前通过的时间为0.4s，且细绳下落的过程中始终保持竖直，取g＝10m/s2，求轻杆的长度为多少？
19．质点A沿直线以vA＝5m/s匀速运动，某时刻（t＝0）在A后面与A相距△x＝7.75m的质点B由静止开始起动，质点B运动方向与A一致，其加速度随时间周期性变化，加速度随时间变化的图象如图所示．求：
（1）质点B在第1s内的位移多大？
（2）质点B追上A之前，哪个时刻二者间的距离最大？这个最大距离为多少？
（3）质点B出发后经多少时间追上A？
参考答案
1．A
【详解】
AB．根据
与匀变速直线运动位移时间公式
对比可知，初速度为0，加速度为4m/s2．所以A错误，B正确；
C．第2s内的位移为
C正确；
D．根据
可知，任意相邻的1 s 内位移差都是4m，D正确。
本题选不正确项，故选A。
【点睛】
匀变速直线运动规律此类题型考察了匀变速直线运动规律，通过待定系数法求加速度
2．B
【详解】
物体第1s内下落的高度为
设物体下落时间为，则其下落高度为
下落时间为，其高度为
又
联立解得
故ACD错误，B正确。
故选B。
3．D
【详解】
A．物体上升的最大高度为
上升到最高点时间为
所以前5s内物体上升的最大高度为45m，故A错误；
B．上升到最高点时间为3s，则前5s内物体向下运动，物体的位移为
所以前5s内物体物体的位移为25m，方向向上，故B错误；
C．前5s物体的平均速度为
故C错误；
D．物体速度变化量的大小为
物体速度变化量的方向与加速度方向相同，则方向向下，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
若b球正好运动到最高点时相遇，则有b速度减为零所用的时间
由
解得
当ab两球恰好在落地时相遇，则有
此时a的位移
解得
A．若，则两物体在b上升途中相遇，A正确；
B．若，则b球正好运动到最高点时相遇，B错误；
C．若，则两物体在b下降途中相遇，C正确；
D．若，则两物体不可能在空中相遇，D正确。
故选B。
5．C
【详解】
A．在0－10 s内，乙车的速度一直比甲车大，两车应逐渐远离，则A错误；
B．在10－20 s内，甲车的速度一直比乙车大，两车逐渐靠近，则B错误；
C．在5－15 s内，两图象与坐标轴的面积相等，则两车的位移相等，则C正确；
D．在t＝10 s时两车速度相等，相距最远，则D错误．
6．A
【详解】
设物体通过AB这段位移的时间为t，由题可得
所以B点是AC的中间时刻点，由匀变速直线运动规律得
由匀变速直线运动连续相邻相等时间的位移差公式
即
代入数据得
又
所以对从O到B这个过程，由匀变速直线运动的速度位移公式
得
则
故选A。
7．D
【详解】
A．根据
解得
oa、ob、oc、od的距离之比为1：2：3：4，所以质点由O到达各点的时间之比为，A错误；
BC．根据
解得
oa、ob、oc、od的距离之比为1：2：3：4，所以质点通过各点的速率之比，BC错误；
D．初速度为0的匀加速直线运动中，在相等时间内通过的位移之比为1：3，可知a点是Od的中间时刻，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有
D正确。
故选D。
8．A
【详解】
根据
解得
设汽车的初速度为，第1s末的速度为，则
根据
代入数据解得
故刹车时间为
所以刹车后6s内的位移
A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】
本题疑难之处在于汽车的刹车时间，突破点是弄清楚6s内汽车是否停下来。
9．BD
【详解】
B．20s前甲速度较大，始终在乙的前面且两者距离增大，故B错误，符合题意；
C．由图可知，在t=20s之前，甲比乙运动快；在t=20s之后，乙比甲运动快，故C正确，不符合题意；
D．10s到20s之间，甲的速度大于乙，它们之间的距离还在增大，故D错误，符合题意；
A．由图知，甲先出发，20s后乙速度较大，两者距离缩小，故在20s时两者距离最大，由于乙做匀加速直线运动，故在20s后的某时刻一定能追上甲，故A正确，不符合题意。
故选BD。
10．BC
【详解】
A．由图可知，在0.5s末，物体速度为1m/s，选项A错误；
B．图像的斜率等于加速度，可知内，物体加速度为
选项B正确；
C．内，速度为负，加速度为负，则物体做沿x轴负方向的加速运动，选项C正确；
D．内，速度为负，加速度为正，则物体做沿x轴负方向的减速运动，选项D错误。
故选BC。
11．BCD
【详解】
C．根据B点的速度等于AC段的平均速度，则有
故C正确；
D．根据匀变速直线运动的推论，可知小球的加速度为
故D正确；
A．根据速度—时间公式，可得A点小球的速度为
可知小球A所处的位置不是每个小球的释放点，故A错误；
B．C点是BD段的中间时刻，根据平均速度的推论知，C点小球的速度等于B、D点小球速度之和的一半，故B正确。
故选BCD。
12．BD
【详解】
A．根据
可知，自由落体运动在1s内、2s内、3s内的位移之比为1：4：9，故A错误；
B．根据
v=gt
可知，物体在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1：2：3，故B正确；
C．由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，在开始通过连续相等时间内的位移比为1：3：5：7…，根据
可得在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：3：5，故C错误；
D．根据匀变速直线运动规律可知，在相邻两个1 s内的位移之差为
△x=aT2=gT2=9.8m
故D正确。
故选BD。
13．220V 交流电源 AB 2.0 0.81 2.1 纸带上O点的小车的速度
【详解】
解：（1）[1] 电火花打点计时器所接的电源应为220V。
[2] 交流电源。
（2）[3]A．为减小实验误差，应调节定滑轮的高度使细线与长木板平行，A正确；
B．释放小车前，应让小车靠近打点计时器，B正确；
C．接通电源，使打点计时器打点稳定后，再释放小车，C错误；
D．用刻度尺测量纸带上两点间距离时，使刻度尺的零刻线对准纸带上的第一个计数点，依次记录下纸带上两点间距离，不应移动刻度尺分别测量每段长度，这样会产生较大的误差，D错误。
故选AB。
（3）[4] 相邻两计数点间还有四个计时点未标出，打点计时器所接电源的频率为，则有纸带上相邻两点的时间间隔是
T=0.02×5s=0.1s
由 x=aT2，可得小车运动的加速度
（4）[5]打B点时的速度
[6] 由图3可得小车的加速度
[7] 图像与纵轴的交点表示纸带上O点的小车的速度。
14．交流 AC 左 ACD 17.4cm
【详解】
（1）[1] 电磁打点计时器所接的电源是交流电源。
(2)[2]A．细线必须与长木板平行，A正确；
B．先接通电源再释放小车，B错误；
C．小车应从距离打点计时器靠近的地方释放，这样充分利用纸带，C正确；
D．纸带应放在复写纸的下面，D错误。
故选AC。
(3)[3]两个计数点的时间间隔为
小车在B点的瞬时速度
[4] 根据相等的时间内相邻的位移差是定值，根据
小车的加速度
(4)[5]纸带的左端的点比较密集，左端与小车相连。
(5)[6] A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位，则实际间隔为0.1s，计算结果为整数，有利于减小误差，A正确；
B．小车运动的加速度大小与误差大小无关，B错误；
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算，便于减小测量误差，C正确；
D．让打点计时器两限位孔的连线方向与小车运动方向平行，减小摩擦，D正确。
故选ACD。
(6)[7] 根据相等的时间内相邻的位移差是定值
解得
15．0.1 后 左 0.24
【详解】
(1)[1]由打点计时器使用的交流电频率为50Hz，可得
在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出，相邻两计数点之间的时间间隔为
(2)[2]实验时要在接通打点计时器之后释放物体；
(3)[3]由于物体做加速运动，速度逐渐变大，相邻两点间的距离变大，由图乙中点的分布可知实验时纸带左端和物体1相连接；
(4)[4]C点对应的瞬时速度
16．（1）2s；6m（2）12m/s
【详解】
（1）两车相距最远时速度相等，即有
根据速度时间关系求得汽车运动时间
此过程中的自行车位移
汽车的位移
所以汽车追上前两车相距最远距离为
（2）汽车追上自行车时两车位移相等，距离最近，故有
解得相遇时间为
汽车的速度是
17．(1)300m ；(2)34.6m/s；(3)11m/s 速度与战斗机起飞方向相同
【详解】
(1)根据速度位移公式
代入数据可得航空母舰的甲板的长度至少为
(2)根据速度位移公式
代入数据可得战斗机应具有的最小初速度为
(3)设飞机起飞所用的时间为t，在时间t内航空母舰航行的距离为L1，航空母舰的最小速度为v2
对航空母舰有
L1=v2t
对飞机有
v=v2+at
v2-v22=2a（L+L1）
由以上联立解得
v2=11m/s
速度与战斗机起飞方向相同。
18．4.6m
【详解】
试题分析：轻绳和轻杆一起做自由落体运动，根据自由落体位移公式，分别研究细绳上端A到达D点需时间和细绳下端B到达D点需时间，求出杆长．
设杆长为L，细绳上端到达D点需时t1，
根据自由落体公式则有：
细绳下端到达D点需时t2
时间差为：
联立解得：
点睛：本题主要考查了自由落体运动，关键抓住细绳从他的眼前通过的时间如何应用．
19．（1）1m；（2）18m；（3）10.5s
【详解】
(1)质点B在第1s内的位移
(2)质点B的速度为5m/s时，A. B之间的距离最大
设质点B速度达到5m/s若一直做匀加速，总共需要的时间为△t．
由运动学公式：
由质点B加速度与时间关系知,经过时间t1=4.5s时，A. B之间的距离最大．
在时间t1内质点A发生的位移：
质点B在第1s内的位移：
质点B在第2s内的位移，式中△T=1s
代入数据得：
质点B在第3s内的位移：
解得：
x3=3m
质点B在第ns(n为整数)内的位移
质点B在t1时间内的位移 ：
故A. B之间的最大距离：
(3)设经历时间t(t为正整数)B追上A时间t内A的位移：
时间t内B的位移
B追上A时有：
此式无整数解，但可求得10s t 11s，10s内A发生的位移：
B发生的位移：
故在10s后,B需比A多发生的位移：
设10s后需时间追上A,则：
计算得出：
t′=0.5s
故B出发后需经过时间10.5s追上A．