第二章 匀变速直线运动的研究 章末测试3（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章 匀变速直线运动的研究 章末测试3（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 372.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-07 10:41:45 | ||
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文档简介
《匀变速直线运动的研究》单元测试
一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
1.(2011年三明高一检测)伽利略在研究自由落体运动时，设计了如图2－1所示的斜面实验．下列哪些方法是他在这个实验中采用过的( )
图2－1
A．用水钟计时
B．用打点计时器打出纸带进行数据分析
C．改变斜面倾角，比较各种倾角得到的x/t2的比值的大小
D．将斜面实验的结果合理“外推”，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
2．科学家发现，在月球表面没有空气，且重力加速度约为地球表面的1/6，若从月球上空同一高度同时释放氢气球和铅球(忽略地球和其他星球对月球的影响)则( )
A．氢气球和铅球的质量都减小
B．氢气球加速上升，铅球加速下降
C．氢气球和铅球同时下落，且同时落到月球表面
D．氢气球和铅球同时下落，但铅球先下落到月球表面
3．(2011年宁波高一检测)某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x＝0.5t＋t2(m)，则当物体的速度为3 m/s时，物体已运动的时间为( )
A．1.25 s B．2.5 s
C．3 s D．6 s
4．(2011年广东高一检测)物体由静止开始做匀加速直线运动，第1 s末的速度达到4 m/s，第2 s内物体的位移是( )
A．2 m B．4 m
C．6 m D．8 m
5．一个小球从斜面的顶端由静止开始匀加速沿斜面滑下，经过斜面的中点时速度为3 m/s，则小球到达斜面底端时的速度为( )
A．4 m/s B．5 m/s
C．6 m/s D．3 m/s
6．有一列做匀加速直线运动的火车，从某时刻开始计时，第1 min内火车前进了240 m，第6 min内火车前进了1140 m，则火车的加速度为( )
A．0.01 m/s2 B．0.03 m/s2
C．0.05 m/s2 D．0.1 m/s2
7．甲、乙两物体所受的重力之比为1∶2，甲、乙两物体所在的位置高度之比为2∶1，它们各自做自由落体运动，则两物体( )
A．落地时的速度之比是∶1
B．落地时的速度之比是1∶1
C．下落过程中的加速度之比是1∶2
D．下落过程中的加速度之比是1∶1
8．(2011年梅州高一检测)如图2－2所示是在同一直线运动的甲、乙两物体的x－t图象，下列说法中不正确的是( )
图2－2
A．甲启动的时刻比乙早t1 s
B．当t＝t2 s时，两物体相遇
C．当t＝t2 s时，两物体相距最远
D．当t＝t3 s时，两物体相距x1 m
9．(2011年徐州高一检测)汽车关闭发动机后前进60 m的过程中，速度由7 m/s减到5 m/s，若再滑行10 s，则汽车又前进了( )
A．60 m B．40 m
C．70 m D．80 m
10．(2009年高考江苏卷)如图2－3所示，以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18 m，该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，减速时最大加速度大小为5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.下列说法中正确的有( )
图2－3
A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线
B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D．如果距停车线5 m处减速，汽车能停在停车线处
二、实验题(本题共2小题，每小题6分，共12分．接题目要求作答)
11．在一次演示实验中，一个小球在斜面上滚动，小球滚动的距离和小球运动过程中经历的时间之间的关系如表所示.
t/s 0.25 0.5 1.0 2.0 …
x/cm 5.0 20 80 320 …
(1)由表可以初步归纳出小球滚动的距离x和小球滚动的时间t的关系式为(k为常数)________．
A．x＝kt B．x＝kt2
C．x＝kt3 D．无法判断
(2)小球的运动为____________________．
12．在“探究小车速度随时间均匀变化的规律”的实验中，得到一条纸带如图2－4所示，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，若相邻计数点的时间间隔为t＝0.1 s，用刻度尺量得AB＝1.50 cm，EF＝3.10 cm，可估测小车的加速度大小为________m/s2，由此可进一步求出打下B点时小车的速度大小为________m/s.
图2－4
三、计算题(本题共4小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(8分)(2011年大庆高一检测)一颗自由下落的小石头，经过某点时的速度是10 m/s，经过另一点时的速度是30 m/s，求经过这两点的时间间隔和两点间的距离．(取g＝10 m/s2)
14．(8分)一列列车做匀变速直线运动驶来，一个人在站台上观察列车，发现相邻的两个10 s内，列车分别从他跟前驶过8节和6节车厢，每节车厢长8 m，且连接处长度不计，求火车的加速度a的大小和人开始计时时火车的速度大小．
15．(10分)一辆大客车正在以v0＝20 m/s的速度匀速行驶．突然，司机看见车的正前方x0＝50 m处有一只小狗，如图2－5所示，司机立即采取制动措施，司机从看见小狗到开始制动，客车的反应时间为Δt＝0.5 s，设客车制动后做匀减速直线运动．试求：
(1)客车在反应时间Δt内前进的距离；
(2)为了保证小狗的安全，客车制动的加速度至少为多大？(假设这个过程中小狗一直未动)
图2－5
16．(12分)一个物体从某个高度做自由落体运动，它在第1 s内的位移恰好等于它最后1 s内位移的1/4，取g＝10 m/s2，求：
(1)第1 s内下落的距离；
(2)物体在空中运动的时间；
(3)物体开始下落时离地面的高度．
参考答案
一、选择题
1.解析：选ACD.伽利略时代采用的计时方法是水钟计时，A对，B错．研究自由落体运动时伽利略利用数学推理得出结论，若速度随时间均匀变化，则位移与时间的二次方成正比，C正确．伽利略将斜面实验的结果合理“外推”，D正确．
2.解析：选C.物体的质量是其固有属性，与其所处场所无关，选项A错误；在月球上，氢气球和铅球均不受空气阻力或浮力作用，只受重力，做自由落体运动，根据自由落体运动的规律，它们同时下落，且同时落到月球表面．只有选项C正确．
3.解析：选A.由x＝0.5t＋t2得：v0＝0.5 m/s，a＝2 m/s2由v＝v0＋at得：t＝＝ s＝1.25 s，所以A对．
4.解析：选C.由a＝得：a＝4 m/s2，
第2秒内的位移Δx＝at－at＝×4×(22－12)m＝6 m，故C对．
5.解析：选D.设斜面长为L，小球加速度为a，
由v2＝2ax得：
v2＝2aL
32＝2a
解得：v＝3 m/s.
6.解析：选C.对于匀变速直线运动，Δx＝aT2.此题中，T＝60 s，x1＝240 m，x6＝1140 m，所以x6－x1＝5aT2，则a＝，解得a＝0.05 m/s2.故C正确．
7.解析：选AD.做自由落体运动的物体下落过程中的加速度与其质量无关，与其重力无关，C错，D对；又根据v＝，A对，B错．
8.解析：选C.由图可知甲从计时起运动，而乙从t1时刻开始运动，A正确．当t＝t2 s时，甲、乙两物体的位置相同，在同一直线上运动，说明两物体相遇，B正确，C错误；当t＝t3 s时，甲在原点处，乙在x1 m处，两物体相距x1 m，D正确，故选C.
9.解析：选B.由v2－v＝2ax得：a＝＝ m/s2＝－0.2 m/s2，速度由5 m/s到静止用时：t′＝＝ s＝25 s，所以再滑行10 s汽车未静止，因此10 s内滑行的距离为：x′＝vt＋at2＝5×10 m＋×(－0.2)×102 m＝40 m，故B对．
10.解析：选AC.若汽车以2 m/s2的加速度做匀加速运动，则在2 s内(绿灯熄灭前)通过的距离x1＝v0t＋at2＝(8×2＋×2×22) m＝20 m>18m，即已通过停车线，此时汽车的速度v＝v0＋at＝8 m/s＋2×2 m/s＝12 m/s<12.5 m/s，不超速，故A正确，B错误；若汽车以8 m/s的速度匀速行驶，2 s内通过的距离x2＝v0t＝8×2 m＝16 m<18 m，则做匀减速运动时在绿灯熄灭前一定不能通过停车线，故C正确；汽车以最大加速度5 m/s2减速行驶到停止所通过的距离x3＝＝ m＝6.4 m>5 m，故D错误．故选A、C.
二、实验题
11.解析：观察表中数据：时间t从左到右依次是2倍关系，对应的距离x从左到右依次是4倍关系，所以x∝t2，可判知小球的运动为v0＝0的匀加速直线运动．
答案：(1)B (2)初速度为零的匀加速直线运动
12.解析：由题意知x1＝1.50×10－2 m，x5＝3.10×10－2 m，t＝0.1 s，由Δx＝x5－x1＝4at2得，a＝＝0.40 m/s2，A、B中间时刻的速度v1＝，B点的速度为vB＝v1＋a·，解得vB＝0.17 m/s.
答案：0.40 0.17
三、计算题
13.解析：由v＝v0＋gt得t＝＝2 s
由v2－v＝2gh得h＝＝40 m.
答案：2 s 40 m
14.解析：根据匀变速直线运动的规律x2－x1＝at2可得，列车的加速度为：a＝＝ m/s2＝－0.16 m/s2.由匀变速直线运动的位移公式x＝v0t＋
at2得人开始计时时列车的初速度为v0＝＝ m/s＝7.2 m/s.
答案：－0.16 m/s2 7.2 m/s
15.解析：(1)在反应时间Δt内客车仍做匀速运动，前进距离x1＝v0Δt＝20×0.5 m＝10 m.
(2)设客车制动的加速度至少应为a，则由v2－v＝2a(x0－x1)得：a＝＝ m/s2＝－5 m/s2
负号表示a的方向与客车运动方向相反．
答案：(1)10 m (2)5 m/s2
16.解析：(1)根据公式：h＝gt2得：
第1 s内下落的距离h1＝×10×12 m＝5 m.
(2)设：物体开始下落时离地面的高度为H，下落时间为t，则有：H＝gt2①
H－4h1＝g(t－Δt)2②
由①－②得：4h1＝gt2－g(t－Δt)2，
∴t＝2.5 s③
(3)把③式代入①得：H＝×10×(2.5)2 m＝31.25 m.
答案：(1)5 m (2)2.5 s (3)31.25 m
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一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
1.(2011年三明高一检测)伽利略在研究自由落体运动时，设计了如图2－1所示的斜面实验．下列哪些方法是他在这个实验中采用过的( )
图2－1
A．用水钟计时
B．用打点计时器打出纸带进行数据分析
C．改变斜面倾角，比较各种倾角得到的x/t2的比值的大小
D．将斜面实验的结果合理“外推”，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
2．科学家发现，在月球表面没有空气，且重力加速度约为地球表面的1/6，若从月球上空同一高度同时释放氢气球和铅球(忽略地球和其他星球对月球的影响)则( )
A．氢气球和铅球的质量都减小
B．氢气球加速上升，铅球加速下降
C．氢气球和铅球同时下落，且同时落到月球表面
D．氢气球和铅球同时下落，但铅球先下落到月球表面
3．(2011年宁波高一检测)某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x＝0.5t＋t2(m)，则当物体的速度为3 m/s时，物体已运动的时间为( )
A．1.25 s B．2.5 s
C．3 s D．6 s
4．(2011年广东高一检测)物体由静止开始做匀加速直线运动，第1 s末的速度达到4 m/s，第2 s内物体的位移是( )
A．2 m B．4 m
C．6 m D．8 m
5．一个小球从斜面的顶端由静止开始匀加速沿斜面滑下，经过斜面的中点时速度为3 m/s，则小球到达斜面底端时的速度为( )
A．4 m/s B．5 m/s
C．6 m/s D．3 m/s
6．有一列做匀加速直线运动的火车，从某时刻开始计时，第1 min内火车前进了240 m，第6 min内火车前进了1140 m，则火车的加速度为( )
A．0.01 m/s2 B．0.03 m/s2
C．0.05 m/s2 D．0.1 m/s2
7．甲、乙两物体所受的重力之比为1∶2，甲、乙两物体所在的位置高度之比为2∶1，它们各自做自由落体运动，则两物体( )
A．落地时的速度之比是∶1
B．落地时的速度之比是1∶1
C．下落过程中的加速度之比是1∶2
D．下落过程中的加速度之比是1∶1
8．(2011年梅州高一检测)如图2－2所示是在同一直线运动的甲、乙两物体的x－t图象，下列说法中不正确的是( )
图2－2
A．甲启动的时刻比乙早t1 s
B．当t＝t2 s时，两物体相遇
C．当t＝t2 s时，两物体相距最远
D．当t＝t3 s时，两物体相距x1 m
9．(2011年徐州高一检测)汽车关闭发动机后前进60 m的过程中，速度由7 m/s减到5 m/s，若再滑行10 s，则汽车又前进了( )
A．60 m B．40 m
C．70 m D．80 m
10．(2009年高考江苏卷)如图2－3所示，以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18 m，该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，减速时最大加速度大小为5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.下列说法中正确的有( )
图2－3
A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线
B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D．如果距停车线5 m处减速，汽车能停在停车线处
二、实验题(本题共2小题，每小题6分，共12分．接题目要求作答)
11．在一次演示实验中，一个小球在斜面上滚动，小球滚动的距离和小球运动过程中经历的时间之间的关系如表所示.
t/s 0.25 0.5 1.0 2.0 …
x/cm 5.0 20 80 320 …
(1)由表可以初步归纳出小球滚动的距离x和小球滚动的时间t的关系式为(k为常数)________．
A．x＝kt B．x＝kt2
C．x＝kt3 D．无法判断
(2)小球的运动为____________________．
12．在“探究小车速度随时间均匀变化的规律”的实验中，得到一条纸带如图2－4所示，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，若相邻计数点的时间间隔为t＝0.1 s，用刻度尺量得AB＝1.50 cm，EF＝3.10 cm，可估测小车的加速度大小为________m/s2，由此可进一步求出打下B点时小车的速度大小为________m/s.
图2－4
三、计算题(本题共4小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(8分)(2011年大庆高一检测)一颗自由下落的小石头，经过某点时的速度是10 m/s，经过另一点时的速度是30 m/s，求经过这两点的时间间隔和两点间的距离．(取g＝10 m/s2)
14．(8分)一列列车做匀变速直线运动驶来，一个人在站台上观察列车，发现相邻的两个10 s内，列车分别从他跟前驶过8节和6节车厢，每节车厢长8 m，且连接处长度不计，求火车的加速度a的大小和人开始计时时火车的速度大小．
15．(10分)一辆大客车正在以v0＝20 m/s的速度匀速行驶．突然，司机看见车的正前方x0＝50 m处有一只小狗，如图2－5所示，司机立即采取制动措施，司机从看见小狗到开始制动，客车的反应时间为Δt＝0.5 s，设客车制动后做匀减速直线运动．试求：
(1)客车在反应时间Δt内前进的距离；
(2)为了保证小狗的安全，客车制动的加速度至少为多大？(假设这个过程中小狗一直未动)
图2－5
16．(12分)一个物体从某个高度做自由落体运动，它在第1 s内的位移恰好等于它最后1 s内位移的1/4，取g＝10 m/s2，求：
(1)第1 s内下落的距离；
(2)物体在空中运动的时间；
(3)物体开始下落时离地面的高度．
参考答案
一、选择题
1.解析：选ACD.伽利略时代采用的计时方法是水钟计时，A对，B错．研究自由落体运动时伽利略利用数学推理得出结论，若速度随时间均匀变化，则位移与时间的二次方成正比，C正确．伽利略将斜面实验的结果合理“外推”，D正确．
2.解析：选C.物体的质量是其固有属性，与其所处场所无关，选项A错误；在月球上，氢气球和铅球均不受空气阻力或浮力作用，只受重力，做自由落体运动，根据自由落体运动的规律，它们同时下落，且同时落到月球表面．只有选项C正确．
3.解析：选A.由x＝0.5t＋t2得：v0＝0.5 m/s，a＝2 m/s2由v＝v0＋at得：t＝＝ s＝1.25 s，所以A对．
4.解析：选C.由a＝得：a＝4 m/s2，
第2秒内的位移Δx＝at－at＝×4×(22－12)m＝6 m，故C对．
5.解析：选D.设斜面长为L，小球加速度为a，
由v2＝2ax得：
v2＝2aL
32＝2a
解得：v＝3 m/s.
6.解析：选C.对于匀变速直线运动，Δx＝aT2.此题中，T＝60 s，x1＝240 m，x6＝1140 m，所以x6－x1＝5aT2，则a＝，解得a＝0.05 m/s2.故C正确．
7.解析：选AD.做自由落体运动的物体下落过程中的加速度与其质量无关，与其重力无关，C错，D对；又根据v＝，A对，B错．
8.解析：选C.由图可知甲从计时起运动，而乙从t1时刻开始运动，A正确．当t＝t2 s时，甲、乙两物体的位置相同，在同一直线上运动，说明两物体相遇，B正确，C错误；当t＝t3 s时，甲在原点处，乙在x1 m处，两物体相距x1 m，D正确，故选C.
9.解析：选B.由v2－v＝2ax得：a＝＝ m/s2＝－0.2 m/s2，速度由5 m/s到静止用时：t′＝＝ s＝25 s，所以再滑行10 s汽车未静止，因此10 s内滑行的距离为：x′＝vt＋at2＝5×10 m＋×(－0.2)×102 m＝40 m，故B对．
10.解析：选AC.若汽车以2 m/s2的加速度做匀加速运动，则在2 s内(绿灯熄灭前)通过的距离x1＝v0t＋at2＝(8×2＋×2×22) m＝20 m>18m，即已通过停车线，此时汽车的速度v＝v0＋at＝8 m/s＋2×2 m/s＝12 m/s<12.5 m/s，不超速，故A正确，B错误；若汽车以8 m/s的速度匀速行驶，2 s内通过的距离x2＝v0t＝8×2 m＝16 m<18 m，则做匀减速运动时在绿灯熄灭前一定不能通过停车线，故C正确；汽车以最大加速度5 m/s2减速行驶到停止所通过的距离x3＝＝ m＝6.4 m>5 m，故D错误．故选A、C.
二、实验题
11.解析：观察表中数据：时间t从左到右依次是2倍关系，对应的距离x从左到右依次是4倍关系，所以x∝t2，可判知小球的运动为v0＝0的匀加速直线运动．
答案：(1)B (2)初速度为零的匀加速直线运动
12.解析：由题意知x1＝1.50×10－2 m，x5＝3.10×10－2 m，t＝0.1 s，由Δx＝x5－x1＝4at2得，a＝＝0.40 m/s2，A、B中间时刻的速度v1＝，B点的速度为vB＝v1＋a·，解得vB＝0.17 m/s.
答案：0.40 0.17
三、计算题
13.解析：由v＝v0＋gt得t＝＝2 s
由v2－v＝2gh得h＝＝40 m.
答案：2 s 40 m
14.解析：根据匀变速直线运动的规律x2－x1＝at2可得，列车的加速度为：a＝＝ m/s2＝－0.16 m/s2.由匀变速直线运动的位移公式x＝v0t＋
at2得人开始计时时列车的初速度为v0＝＝ m/s＝7.2 m/s.
答案：－0.16 m/s2 7.2 m/s
15.解析：(1)在反应时间Δt内客车仍做匀速运动，前进距离x1＝v0Δt＝20×0.5 m＝10 m.
(2)设客车制动的加速度至少应为a，则由v2－v＝2a(x0－x1)得：a＝＝ m/s2＝－5 m/s2
负号表示a的方向与客车运动方向相反．
答案：(1)10 m (2)5 m/s2
16.解析：(1)根据公式：h＝gt2得：
第1 s内下落的距离h1＝×10×12 m＝5 m.
(2)设：物体开始下落时离地面的高度为H，下落时间为t，则有：H＝gt2①
H－4h1＝g(t－Δt)2②
由①－②得：4h1＝gt2－g(t－Δt)2，
∴t＝2.5 s③
(3)把③式代入①得：H＝×10×(2.5)2 m＝31.25 m.
答案：(1)5 m (2)2.5 s (3)31.25 m
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