第2章 匀变速直线运动的研究 达标检测（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第2章 匀变速直线运动的研究 达标检测（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 280.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-13 05:02:27 | ||
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文档简介
人教版高中物理必修一 第2章 匀变速直线运动的研究 达标检测
一、单项选择题（共8小题）
1. “蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为 时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间 ，上浮到海面，速度恰好减为零。则“蚊龙号”在 时刻距离海平面的深度为
A. B. C. D.
2. 如图，汽车以 的速度沿直线匀速驶向路口，当行驶至距路口的停车线 处时，绿灯还有 熄灭。而该车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则这 内汽车运动的 图象可能是
A. B.
C. D.
3. 一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是
A. 物体的末速度一定与时间成正比
B. 物体的位移一定与时间的平方成正比
C. 物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比
D. 若为匀加速直线运动，速度和位移都随时间增加；若为匀减速直线运动，速度和位移都随时间减小
4. 如图，一作直线运动的质点在 内的 图线为半圆弧，质点在该段时间内的平均速度为
A. B. C. D.
5. 、 两物体从同一位置向同一方向同时运动，甲图是 物体的位移 时间图象，乙图是 物体的速度 时间图象，根据图象，下列说法正确的是
A. 运动过程中， 、 两物体相遇一次
B. 运动过程中， 、 两物体相遇两次
C. 、 两物体最远距离是
D. 内， 物体的平均速度是 物体的平均速度的两倍
6. 甲乙两车在同一平直公路上同向运动。零时刻起，甲车从静止出发做匀加速运动，乙做匀速运动，各自的位置 随时间 的变化情况如图所示，两条图线相切于 ，其中 。则
A. 在 到 时间内，甲车的位移是
B. 在 时刻，甲车的瞬时速度大小是
C. 在 到 时间内，甲车的平均速度大小是
D. 在 时刻，甲车的瞬时速度大小是
7. 物体做匀加速直线运动，在时间 内通过位移 到达 点，接着在时间 内又通过位移 到达 点，则物体
A. 运动的加速度为 B. 运动的加速度为
C. 在 点的速度大小为 D. 在 点的速度大小为
8. 年 月 日，第十三届全运会跳水比赛在天津奥体中心游泳跳水馆进行，重庆选手施廷懋以总成绩 分获得女子跳水三米板冠军。某次比赛从施延懋离开跳板开始计时，在 时刻施廷懋以速度 入水，取竖直向下为正方向，其速度随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是
A. 在 时间内，施廷懋运动的加速度大小先减小后增大
B. 在 吋间内，施廷懋先沿正方向运动再沿负方向运动
C. 在 时间内，施廷懋的平均速度大小为
D. 在 时间内，施廷懋的平均速度大小为
二、双项选择题（共4小题）
9. 在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了 ，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经 停在巨石前。则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是
A. 加速、减速中的加速度大小之比为 等于
B. 加速、减速中的平均速度大小之比 等于
C. 加速、减速中的位移之比 等于
D. 加速、减速中的平均速度大小之比 等于
10. 如图为一质点沿直线运动的 图象，已知质点从零时刻出发，在 时刻恰好返回出发点。则下列说法正确的是
A. 质点在 时刻开始反向运动
B. 与 时间内的位移一定不相同
C. 与 时间内的加速度大小之比为
D. 时刻与 时刻速度大小之比为
11. 从水平地面竖直上抛一小石块，石块两次经过距地面 的同一位置所用时间为 ，重力加速度 ，不计空气阻力，则
A. 石块上升的最大高度为 B. 石块上升的最大高度为
C. 石块落地时的速度大小为 D. 石块落地时的速度大小为
12. 质点由静止开始做直线运动，加速度与时间关系如图所示，，则
A. 质点一直沿正向运动
B. 质点在某个位置附近来回运动
C. 在 时间段内，质点在 时刻的速度最大
D. 在 时间段内，质点在 时刻的速度最大
三、解答题（共4小题）
13. 在平直公路上测试某新型汽车的性能。已知汽车从静止开始沿直线加速运动，经过 速度达到 ，此时立即刹车直至停止。已知刹车过程中的位移大小 。汽车的加速、刹车过程均可视为匀变速直线运动。不计驾驶员的刹车反应时间。求：
（1）这辆汽车加速过程中的加速度大小 ；
（2）这辆汽车刹车过程中的加速度大小 ；
14. 国产自主品牌哈弗汽车近年来技术进步明显，深受用户喜爱。汽车出厂前要经过各种严格的测试和研究，在一次汽车性能测试中， 、 两辆汽车相距 ，在同一直线上同方向匀减速行驶，汽车速度减为零后保持静止不动。 车在前，初速度为 ，加速度大小为 ， 车在后，初速度为 ，加速度大小为 ，且已知 ，但两车一直没有相遇，问 、 两车在运动过程中相距的最小距离为多少
15. 汽车正以 的速度在平直公路上行驶，突然发现正前方有一辆自行车以 的速度作同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门作加速度大小为 的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车，求
（1）汽车速度减小到 所需的时间；
（2）关闭油门时汽车离自行车多远。
16. 如图所示，直线 表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在 、 两处， 、 间的距离为 ，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度 ，甲车运动 时，乙车立即开始向右做匀加速直线运动，加速度 ，求：
（1）两辆汽车再经过多长时间相遇；
（2）两辆汽车相遇处距 处的距离。
四、实验题（共2小题）
17. 如图所示为“测定滑块在气垫导轨上运动时的加速度”实验，滑块上安装了宽度为 的遮光条。滑块先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为 ，通过第二个光电门的时间为 ，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为 。则：
（1）滑块经过第一个光电门时的速度大小 ；
（2）在下滑过程中，滑块的加速度大小 。
18. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 与质量 、角速度 和半径之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）图中所示是在探究向心力的大小 与 。（填选项前的字母）
A．质量 的关系
B．半径 的关系
C．角速度 的关系
（2）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为 ，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 。（填选项前的字母）
A．
B．
C．
D．
答案
1. D
【解析】蛟龙号上浮时的加速度大小为：
根据逆向思维，可知蛟龙号在 时刻距离海平面的深度为：
。
，与结论不相符，选项A错误；
，与结论不相符，选项B错误；
，与结论不相符，选项C错误；，
，与结论相符，选项D正确。
2. D
【解析】A.该图象表示汽车在 内行驶的距离为
，
故A不可能；
B.设汽车以 匀速行驶的时间为 秒，则汽车在 内行驶的距离为
，
故B不可能；
C.该图象表示汽车在 内行驶的距离为
，
故C不可能；
D.该图象表示汽车在 内行驶的距离为
，
故D可能。
故选D。
3. C
【解析】根据 和 可知，若物体的初速度 不为零，A、B 选项不正确；
由 可知，， 不变， 与 成正比，C正确；
当物体做匀减速直线运动时，速度减小但位移可以增大，D不正确。
4. A
【解析】由图知， 内的位移为 ，
则质点在该段时间内的平均速度为 ，
故选A。
5. A
【解析】在 内， 的位移为：， 的位移为：，知 没有追上 。在 内， 静止， 继续沿原方向运动，通过的位移为：，第 末 还没有追上 。在 内， 返回，位移为：， 返回原出发点， 的位移为：。则在 内 的总位移为：，可知， 、 两物体在 内相遇一次，故A正确，B错误；由以上分析可知， 时， 、 两物体相距最远，最远距离为 ，故C错误； 内， 物体的位移为 ，平均速度为 ， 物体的平均速度为：，故D错误。
6. D
7. C
【解析】根据 ，解得物体运动的加速度为：，故A，B错误；
点的速度为 ，故C正确；
点的速度为 ，故D错误。
故选C。
8. C
9. B， C
【解析】设汽车的最大速度为 ，则加速的加速度大小 ，减速的加速度大小 ，可知 ：，故A错误。
根据平均速度推论知，匀加速和匀减速运动的平均速度均为 ，即平均速度大小之比为 ，故B正确，D错误。
根据 知，匀加速和匀减速运动的平均速度相等，时间之比为 ，则位移之比为 ，故C正确。
10. B， C
【解析】速度 时间图象中速度的正负表示运动方向，质点在 时刻速度仍为正，即仍朝着正方向运动，A错误；
速度 时间图象中，图线与横轴围成的面积表示位移，在横轴上方表示正位移，在横轴下方表示负位移，因为在 时刻恰好返回出发点，所以在横轴上方的位移大小等于在横轴下方的位移大小，故 与 时间内的位移定不相同，B正确；
设 时刻速度为 ， 时刻速度为 ， 与 时间内的位移相反，故由题意有：，解得：，即 时刻与 时刻速度大小之比为 ， 时间内的加速度大小为：， 时间内的加速度大小为：，故：，故C正确，D错误。
11. A， C
12. A， C
【解析】由图可知在 时间内质点做初速度为零的匀加速运动，在 时间内做匀减速运动，且加速度大小相等，时间相等，故质点一直沿正向运动，故A正确；同理，B错误；
由图可知在 时间内质点做初速度为零的匀加速运动，在 时间内做匀减速运动，且加速度大小相等，时间相等，故 时刻的速度最大，故C正确；同理，D错误。
13. （1）
【解析】根据运动学公式 ，
代入数据解得 。
（2）
【解析】汽车在刹车过程中，取汽车运动方向为正方向，根据运动学公式 ，
代入数据解得 。
14. 或
【解析】若 ，
车先停下来， 车后停，在 车停下来时两车相距最近。
若 ，
两车速度相等时距离最近。
在时间 内， 的位移
的位移
最近距离为 。
15. （1）
（2）
16. （1） 或
【解析】甲车运动 的位移 ，甲车尚未追上乙车，设此后经时间 与乙车相遇，则有：
，
将上式代入数据解得：，。
、 都有意义， 时，甲车追上乙车； 时，乙车追上甲车再次相遇。
（2） 或
【解析】第一次相遇地点距 处的距离 ，
第二次相遇地点距 处的距离 。
17. （1）
【解析】由于遮光条通过光电门的时间很短，所以可以将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过光电门时的瞬时速度。遮光条通过第一个光电门时滑块的速度 ，遮光条通过第二个光电门时滑块的速度 。
（2）
【解析】由加速度的定义式，求得滑块的加速度大小 。
18. （1） C
【解析】图中所示两球的质量相同，转动半径相同，根据 可知研究的是向心力与角速度的关系。
（2） B
【解析】根据 两球的向心力之比为 ，半径和质量相等，则转动的角速度之比为 ，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据 可知与皮带连接的变速塔齿轮对应的半径之比为 。
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一、单项选择题（共8小题）
1. “蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为 时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间 ，上浮到海面，速度恰好减为零。则“蚊龙号”在 时刻距离海平面的深度为
A. B. C. D.
2. 如图，汽车以 的速度沿直线匀速驶向路口，当行驶至距路口的停车线 处时，绿灯还有 熄灭。而该车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则这 内汽车运动的 图象可能是
A. B.
C. D.
3. 一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是
A. 物体的末速度一定与时间成正比
B. 物体的位移一定与时间的平方成正比
C. 物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比
D. 若为匀加速直线运动，速度和位移都随时间增加；若为匀减速直线运动，速度和位移都随时间减小
4. 如图，一作直线运动的质点在 内的 图线为半圆弧，质点在该段时间内的平均速度为
A. B. C. D.
5. 、 两物体从同一位置向同一方向同时运动，甲图是 物体的位移 时间图象，乙图是 物体的速度 时间图象，根据图象，下列说法正确的是
A. 运动过程中， 、 两物体相遇一次
B. 运动过程中， 、 两物体相遇两次
C. 、 两物体最远距离是
D. 内， 物体的平均速度是 物体的平均速度的两倍
6. 甲乙两车在同一平直公路上同向运动。零时刻起，甲车从静止出发做匀加速运动，乙做匀速运动，各自的位置 随时间 的变化情况如图所示，两条图线相切于 ，其中 。则
A. 在 到 时间内，甲车的位移是
B. 在 时刻，甲车的瞬时速度大小是
C. 在 到 时间内，甲车的平均速度大小是
D. 在 时刻，甲车的瞬时速度大小是
7. 物体做匀加速直线运动，在时间 内通过位移 到达 点，接着在时间 内又通过位移 到达 点，则物体
A. 运动的加速度为 B. 运动的加速度为
C. 在 点的速度大小为 D. 在 点的速度大小为
8. 年 月 日，第十三届全运会跳水比赛在天津奥体中心游泳跳水馆进行，重庆选手施廷懋以总成绩 分获得女子跳水三米板冠军。某次比赛从施延懋离开跳板开始计时，在 时刻施廷懋以速度 入水，取竖直向下为正方向，其速度随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是
A. 在 时间内，施廷懋运动的加速度大小先减小后增大
B. 在 吋间内，施廷懋先沿正方向运动再沿负方向运动
C. 在 时间内，施廷懋的平均速度大小为
D. 在 时间内，施廷懋的平均速度大小为
二、双项选择题（共4小题）
9. 在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了 ，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经 停在巨石前。则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是
A. 加速、减速中的加速度大小之比为 等于
B. 加速、减速中的平均速度大小之比 等于
C. 加速、减速中的位移之比 等于
D. 加速、减速中的平均速度大小之比 等于
10. 如图为一质点沿直线运动的 图象，已知质点从零时刻出发，在 时刻恰好返回出发点。则下列说法正确的是
A. 质点在 时刻开始反向运动
B. 与 时间内的位移一定不相同
C. 与 时间内的加速度大小之比为
D. 时刻与 时刻速度大小之比为
11. 从水平地面竖直上抛一小石块，石块两次经过距地面 的同一位置所用时间为 ，重力加速度 ，不计空气阻力，则
A. 石块上升的最大高度为 B. 石块上升的最大高度为
C. 石块落地时的速度大小为 D. 石块落地时的速度大小为
12. 质点由静止开始做直线运动，加速度与时间关系如图所示，，则
A. 质点一直沿正向运动
B. 质点在某个位置附近来回运动
C. 在 时间段内，质点在 时刻的速度最大
D. 在 时间段内，质点在 时刻的速度最大
三、解答题（共4小题）
13. 在平直公路上测试某新型汽车的性能。已知汽车从静止开始沿直线加速运动，经过 速度达到 ，此时立即刹车直至停止。已知刹车过程中的位移大小 。汽车的加速、刹车过程均可视为匀变速直线运动。不计驾驶员的刹车反应时间。求：
（1）这辆汽车加速过程中的加速度大小 ；
（2）这辆汽车刹车过程中的加速度大小 ；
14. 国产自主品牌哈弗汽车近年来技术进步明显，深受用户喜爱。汽车出厂前要经过各种严格的测试和研究，在一次汽车性能测试中， 、 两辆汽车相距 ，在同一直线上同方向匀减速行驶，汽车速度减为零后保持静止不动。 车在前，初速度为 ，加速度大小为 ， 车在后，初速度为 ，加速度大小为 ，且已知 ，但两车一直没有相遇，问 、 两车在运动过程中相距的最小距离为多少
15. 汽车正以 的速度在平直公路上行驶，突然发现正前方有一辆自行车以 的速度作同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门作加速度大小为 的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车，求
（1）汽车速度减小到 所需的时间；
（2）关闭油门时汽车离自行车多远。
16. 如图所示，直线 表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在 、 两处， 、 间的距离为 ，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度 ，甲车运动 时，乙车立即开始向右做匀加速直线运动，加速度 ，求：
（1）两辆汽车再经过多长时间相遇；
（2）两辆汽车相遇处距 处的距离。
四、实验题（共2小题）
17. 如图所示为“测定滑块在气垫导轨上运动时的加速度”实验，滑块上安装了宽度为 的遮光条。滑块先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为 ，通过第二个光电门的时间为 ，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为 。则：
（1）滑块经过第一个光电门时的速度大小 ；
（2）在下滑过程中，滑块的加速度大小 。
18. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 与质量 、角速度 和半径之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）图中所示是在探究向心力的大小 与 。（填选项前的字母）
A．质量 的关系
B．半径 的关系
C．角速度 的关系
（2）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为 ，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 。（填选项前的字母）
A．
B．
C．
D．
答案
1. D
【解析】蛟龙号上浮时的加速度大小为：
根据逆向思维，可知蛟龙号在 时刻距离海平面的深度为：
。
，与结论不相符，选项A错误；
，与结论不相符，选项B错误；
，与结论不相符，选项C错误；，
，与结论相符，选项D正确。
2. D
【解析】A.该图象表示汽车在 内行驶的距离为
，
故A不可能；
B.设汽车以 匀速行驶的时间为 秒，则汽车在 内行驶的距离为
，
故B不可能；
C.该图象表示汽车在 内行驶的距离为
，
故C不可能；
D.该图象表示汽车在 内行驶的距离为
，
故D可能。
故选D。
3. C
【解析】根据 和 可知，若物体的初速度 不为零，A、B 选项不正确；
由 可知，， 不变， 与 成正比，C正确；
当物体做匀减速直线运动时，速度减小但位移可以增大，D不正确。
4. A
【解析】由图知， 内的位移为 ，
则质点在该段时间内的平均速度为 ，
故选A。
5. A
【解析】在 内， 的位移为：， 的位移为：，知 没有追上 。在 内， 静止， 继续沿原方向运动，通过的位移为：，第 末 还没有追上 。在 内， 返回，位移为：， 返回原出发点， 的位移为：。则在 内 的总位移为：，可知， 、 两物体在 内相遇一次，故A正确，B错误；由以上分析可知， 时， 、 两物体相距最远，最远距离为 ，故C错误； 内， 物体的位移为 ，平均速度为 ， 物体的平均速度为：，故D错误。
6. D
7. C
【解析】根据 ，解得物体运动的加速度为：，故A，B错误；
点的速度为 ，故C正确；
点的速度为 ，故D错误。
故选C。
8. C
9. B， C
【解析】设汽车的最大速度为 ，则加速的加速度大小 ，减速的加速度大小 ，可知 ：，故A错误。
根据平均速度推论知，匀加速和匀减速运动的平均速度均为 ，即平均速度大小之比为 ，故B正确，D错误。
根据 知，匀加速和匀减速运动的平均速度相等，时间之比为 ，则位移之比为 ，故C正确。
10. B， C
【解析】速度 时间图象中速度的正负表示运动方向，质点在 时刻速度仍为正，即仍朝着正方向运动，A错误；
速度 时间图象中，图线与横轴围成的面积表示位移，在横轴上方表示正位移，在横轴下方表示负位移，因为在 时刻恰好返回出发点，所以在横轴上方的位移大小等于在横轴下方的位移大小，故 与 时间内的位移定不相同，B正确；
设 时刻速度为 ， 时刻速度为 ， 与 时间内的位移相反，故由题意有：，解得：，即 时刻与 时刻速度大小之比为 ， 时间内的加速度大小为：， 时间内的加速度大小为：，故：，故C正确，D错误。
11. A， C
12. A， C
【解析】由图可知在 时间内质点做初速度为零的匀加速运动，在 时间内做匀减速运动，且加速度大小相等，时间相等，故质点一直沿正向运动，故A正确；同理，B错误；
由图可知在 时间内质点做初速度为零的匀加速运动，在 时间内做匀减速运动，且加速度大小相等，时间相等，故 时刻的速度最大，故C正确；同理，D错误。
13. （1）
【解析】根据运动学公式 ，
代入数据解得 。
（2）
【解析】汽车在刹车过程中，取汽车运动方向为正方向，根据运动学公式 ，
代入数据解得 。
14. 或
【解析】若 ，
车先停下来， 车后停，在 车停下来时两车相距最近。
若 ，
两车速度相等时距离最近。
在时间 内， 的位移
的位移
最近距离为 。
15. （1）
（2）
16. （1） 或
【解析】甲车运动 的位移 ，甲车尚未追上乙车，设此后经时间 与乙车相遇，则有：
，
将上式代入数据解得：，。
、 都有意义， 时，甲车追上乙车； 时，乙车追上甲车再次相遇。
（2） 或
【解析】第一次相遇地点距 处的距离 ，
第二次相遇地点距 处的距离 。
17. （1）
【解析】由于遮光条通过光电门的时间很短，所以可以将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过光电门时的瞬时速度。遮光条通过第一个光电门时滑块的速度 ，遮光条通过第二个光电门时滑块的速度 。
（2）
【解析】由加速度的定义式，求得滑块的加速度大小 。
18. （1） C
【解析】图中所示两球的质量相同，转动半径相同，根据 可知研究的是向心力与角速度的关系。
（2） B
【解析】根据 两球的向心力之比为 ，半径和质量相等，则转动的角速度之比为 ，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据 可知与皮带连接的变速塔齿轮对应的半径之比为 。
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