2013高一物理鲁教版必修1课堂检测：匀变速直线运动的规律

匀变速直线运动的规律
课下检测
(满分60分　时间30分钟)
一、选择题(每小题5分，共40分)
1．有两个做匀变速直线运动的质点，下列说法中正确的是(　　)
A．经过相同的时间，速度大的质点加速度必定大
B．若初速度相同，速度变化大的质点加速度必定大
C．若加速度相同，初速度大的质点的末速度一定大
D．在相同时间里，加速度大的质点速度变化必定大
2．关于匀变速直线运动中的加速度的方向和正、负值问题，下列说法中正确的是(　　)
A．匀加速直线运动中的加速度方向一定和初速度方向相同
B．匀减速直线运动中加速度一定是负值
C．匀加速直线运动中加速度也有可能取负值
D．只有在规定了初速度方向为正方向的前提下，匀加速直线运动的加速度才取正值
3．做直线运动的物体在第1 s末、第2 s末、第3 s末、…的速度分别为1 m/s、2 m/s、3 m/s、…，则物体的运动性质是(　　)
A．匀变速直线运动
B．非匀变速直线运动
C．是加速度不断增大的运动
D．可能是匀变速直线运动，也可能是非匀变速直线运动
4．如图3所示为物体在一条直线上运动的v－t图象，则表示物体做匀变速直线运动的是(　　)
图3
A．①②　　　　　　　　　 B．②③
C．①③ D．②④
5．为了测定某辆轿车在平直公路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看成匀加速直线运动)，某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(图4)．如果拍摄时每隔2 s曝光一次，轿车车身总长为4.5 m，那么，轿车的加速度约为(　　)
图4
A．1 m/s2 B．2 m/s2
C．3 m/s2 D．4 m/s2
6．物体做匀加速直线运动，已知第1 s末的速度是6 m/s，第2 s末的速度是8 m/s，则下面结论正确的是(　　)
A．物体零时刻的速度是4 m/s
B．物体的加速度是2 m/s2
C．任何1 s内的速度变化都是2 m/s
D．第1 s内的平均速度等于6 m/s
7．如图5所示是甲、乙两物体做直线运动的v－t图象．下列表述正确的是(　　)
A．乙做匀加速直线运动
B．0～1 s内甲和乙的位移相等
C．甲和乙的加速度方向相同 图5
D．甲的加速度比乙的小
8．a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度－时间图象如图6所示，下列说法正确的是(　　)
图6
A．a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度
B．20 s时，a、b两物体相距最远
C．60 s时，物体a在物体b的前方
D．40 s时，a、b两物体速度相等，相距200 m
二、非选择题(共20分)
9．(10分)矿井里的升降机从静止开始做匀加速直线运动，经过3 s，它的速度达到3 m/s；然后做匀速直线运动，经过6 s开始做匀减速运动；再经3 s停止．求升降机上升的高度，并画出它的速度图象．
10．(10分)为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．我国交通部门规定：高速公路上行驶的汽车安全距离为200 m，汽车行驶的最高速度为120 km/h.请你根据下面提供的资料，通过计算来说明安全距离为200 m的理论依据．
资料一：驾驶员的反应时间：0.3～0.6 s之间．
资料二：各种路面与轮胎之间由于摩擦所产生的加速度：
路面
加速度
干沥青与混凝土路面
7～8 m/s2
干碎石路面
6～7 m/s2
湿沥青与混凝土路面
3.2～4 m/s2
(1)在计算中驾驶员的反应时间、路面与轮胎之间由于摩擦所产生的加速度各应取多少？
(2)通过你的计算来说明200 m为必要的安全距离．
详解答案：
1．选D　根据vt＝v0＋at，若t相同，vt大，但v0的大小未知，故不能判断a的大小．由a＝可知，vt－v0大，但t的大小未知，不能判断a的大小．若a相同，v0大的质点，其运动时间未知，因此不能判断vt的大小．若t相同，vt－v0大，则a一定大．D正确．
2．选ACD　只有加速度方向与初速度方向相同，物体才会做加速运动，所以A对；若规定初速度方向为负方向，则减速运动时，加速度为正值，加速运动时，加速度为负值．所以B错，C、D对．
3．选D　从速度变化量上看，单位时间内速度的变化量是相等的．但物体运动的初始状态不好确定，而且运动过程中某些时刻的速度也不确定，所以物体可能做匀变速直线运动，也可能是非匀变速直线运动．
4．选B　v－t图象的斜率就是物体的加速度，①中图象平行于时间轴，斜率为零，加速度为零，所以做匀速直线运动．②图象斜率不变，加速度不变，是匀变速直线运动，且由图象可看出，物体的速度随时间减小，所以是做匀减速直线运动．③图象斜率不变，加速度不变，做匀加速直线运动．④图象的切线斜率越来越大，表示物体做加速度越来越大的变加速运动．
5．选B　由车身长4.5 m，占标尺上3大格，可知标尺上每大格是1.5 m，而每大格又有5个分格，每分格是0.3 m．由图读出，第一、第二次小车相距s1＝1.5×8 m＝12 m，第二、第三次小车相距s2＝1.5×13 m＋0.3×2 m＝20.1 m．由匀变速直线运动的规律知：
Δs＝s2－s1＝aT2，a＝＝ m/s2≈2 m/s2.故选项B正确．
6．选ABC　物体的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2.
由vt＝v0＋at得
物体零时刻的速度v0＝v1－at＝(6－2) m/s＝4 m/s
由于第1 s末的速度等于6 m/s，所以第1 s内的平均速度一定小于6 m/s，由以上分析可知，选项A、B、C正确．
7．选A　由v－t图象可以看出，甲做匀减速运动，加速度大小为a甲＝ m/s2＝ m/s2，方向与正方向反向，而乙做匀加速运动，加速度大小为a乙＝ m/s2＝ m/s2，方向与正方向相同，故A正确，C、D错误．由图象与t轴所围“面积”对应这段时间内的位移可知，0～1 s内甲的位移大于乙的位移，B错误．
8．选C　由图线斜率可得加速度：aa＝ m/s2＝1.5 m/s2，ab＝ m/s2＝2 m/s2，故A错误．由图可知，当t＝40 s时两物体速度相等，a、b相距最远，B错误.60 s时b与时间轴包围的面积小于a与时间轴包围的面积，可知a的位移大于b的位移，故C正确．t＝40 s时速度相等，两物体间的距离为×20 m＋×20 m＝900 m，故D错误．
9．解析：升降机做匀加速直线运动时加速度为
a1＝＝m/s2＝1 m/s2
升降机的初速度v0＝0，匀加速运动时
s1＝a1t＝×1×32m＝4.5 m
做匀速运动时s2＝v2t2＝3×6 m＝18 m
做匀减速运动时
a2＝＝m/s2＝－1 m/s2
s3＝v2t3＋a2t
＝3×3 m＋×(－1)×32 m＝4.5 m
所以，升降机上升的高度为
H＝s1＋s2＋s3＝(4.5＋18＋4.5) m＝27 m
速度图象如图所示．
答案：27 m，速度图象见解析图
10．解析：(1)为了保证行车安全，应取最长的反应时间0.6 s，最小的加速度3.2 m/s2.
(2)汽车刹车时做匀减速直线运动，加速度
a＝－3.2 m/s2
在考虑最高车速v0、最长反应时间t及最小加速度a的极限情况下，对汽车行驶的安全距离分析如下：
①在反应时间内，驾驶员没来得及采取刹车措施，汽车仍然做匀速直线运动，所以反应距离s1＝v0t＝33.33×0.6 m≈20 m
②在制动(即刹车)阶段，汽车做匀减速直线运动，由v－v＝2as得制动距离s2＝＝ m≈174 m
整个刹车距离s＝s1＋s2＝20 m＋174 m＝194 m≈200 m
因此200 m的安全距离是必要的．
答案：见解析