2022秋物理人教版2019必修第一册第二章:匀变速直线运动的研究习题附答案
人教(2019)必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究
一、选择题。
1、(双选)用最小分度为1毫米的刻度尺,对用打点计时器打出的纸带进行测量后,有如下四个数据,其中不符合要求或不必要的是( )
A.3.1厘米 B.6.51厘米 C.10.22厘米 D.14.206厘米
2、下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是( )
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
3、(多选)一个质点沿x轴做直线运动,它的位置坐标随时间变化规律是x=3t2-4t,其中x与t的单位分别为m和s,则下列说法中正确的是 ( )
A.t=0时,质点的坐标是x=0 m
B.在最初的1 s内,质点的位移大小为1 m,方向沿x轴正方向
C.质点的速度随时间的变化规律是v=(6t-4)m/s
D.质点先做匀减速直线运动,然后做匀加速直线运动
4、(双选)伽利略对自由落体的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
A.其中的丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论
B.其中的丁图是实验现象,甲图是经过合理的外推得到的结论
C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显
D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显
5、做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s内的平均速度比它在第一个5 s内的平均速度小3 m/s.则质点的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2
6、滑雪者以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动(如图),到达斜面顶端时的速度为零。已知滑雪者通过斜面中点时的速度为v,则滑雪者在前一半路程中的平均速度大小为( )
A.v B.(+1)v C.v D.v
7、(双选)一个物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东.当t为多少时,物体的速度大小变为2 m/s( )
A.3 s B.5 s C.7 s D.9 s
8、质点沿直线运动,其位移—时间图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为“-”,后2 s内位移为“+”,所以2 s末质点改变了运动方向
B.2 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零
C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1 m/s,方向与规定的正方向相反
D.质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同
9、(双选)某物体做直线运动的v t图像如图所示,由图像可知,下列说法正确的是( )
A.物体在0~10 s内做匀速直线运动
B.物体在0~10 s内做匀加速直线运动
C.物体运动的初速度为10 m/s
D.物体在0~10 s内的加速度为2.5 m/s2
10、(双选)利用传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到运动小车的“速度—时间”图像如图所示,由此图像可知 ( )
A.小车做曲线运动
B.18 s末时的加速度大于13 s末的加速度
C.小车前10 s内的平均速度比后10 s内的小
D.13 s末小车距离出发点最远
11、在一竖直砖墙前让一个小石子自由下落,小石子下落的轨迹距离砖墙很近。现用照相机对下落的石子进行拍摄。某次拍摄的照片如图所示,AB为小石子在这次曝光中留下的模糊影迹。已知每层砖(包括砖缝)的平均厚度约为 6.0 cm,A点距石子开始下落的竖直距离约1.8 m。估算照相机这次拍摄的“曝光时间”最接近( )
A.2.0×10-1 s B.2.0×10-2 s C.2.0×10-3 s D.2.0×10-4 s
12、如图所示,飞机起飞时可以认为是在同一直线上运动,在同一底片上相隔相等时间多次曝光“拍摄”而得到飞机在不同时刻的位置,可以看出在相等时间间隔内,飞机的位移不断增大,则下列说法中正确的是( )
A.由“观察法”可以看出飞机一定做匀加速直线运动
B.由“观察法”可以看出飞机的加速度不断增大
C.若测出相邻两段位移之差都相等,则飞机做匀变速直线运动
D.在图片中显示的每两个相邻位置之间,飞机做匀速直线运动
二、填空含实验题。
13、光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后两次通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别是t1=5×10-2 s、t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间t=0.15 s,用分度值为1 mm的刻度尺测量小滑块的长度d,示数如图乙所示。
(1)读出滑块的长度d为________cm。
(2)滑块通过光电门的速度v1、v2分别为______m/s、________m/s。
(3)滑块的加速度大小为________。(计算结果保留两位小数)
14、某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,获得如图甲所示的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻的计数点间有四个点未画出。
(1)根据纸带上所给出的数据,计算C、D两点的瞬时速度,得vC=__ __ m/s,vD=__ __ m/s,这段纸带运动的平均速度是__ __ m/s。
(2)在如图乙所示的坐标系中,以打A点时为计时起点,作出小车的v-t图线。
(3)根据图像求出纸带运动的加速度a=__ __ m/s2。
三、计算类题。
15、(计算题)甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100 m接力跑,如图所示,他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度,这一过程可看成匀变速运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时奔跑速度达到最大速度的80%,则:
(1)乙在接力区需奔出多长距离?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?
16、如图所示,为了研究“歌山”号游船从节庆广场码头沿直线行驶到江心岛,小明对行驶过程进行观测,记录数据如下表。
运动过程 计时时间 运动状态
匀加速运动 0~30 s 初速度v0=0
匀加速末速度 v=6 m/s
匀速运动 30 s~180 s v=6 m/s
匀减速运动 180 s~200 s 靠岸时的速度vt=0.2 m/s
(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1;
(2)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小。
17、(计算题)如图所示,一辆长为13 m的客车沿平直公路以10 m/s的速度匀速向西行驶,一辆长为18 m的货车由静止开始以2.0 m/s2的加速度由西向东匀加速行驶,已知货车刚启动时两车车头相距 200 m,求两车错车(即车头相遇到车尾刚好分开)所用的时间。
2022秋物理人教版2019必修第一册第二章:匀变速直线运动的研究习题附答案
人教(2019)必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究
一、选择题。
1、(双选)用最小分度为1毫米的刻度尺,对用打点计时器打出的纸带进行测量后,有如下四个数据,其中不符合要求或不必要的是( )
A.3.1厘米 B.6.51厘米 C.10.22厘米 D.14.206厘米
【答案】AD
2、下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是( )
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
【答案】D
3、(多选)一个质点沿x轴做直线运动,它的位置坐标随时间变化规律是x=3t2-4t,其中x与t的单位分别为m和s,则下列说法中正确的是 ( )
A.t=0时,质点的坐标是x=0 m
B.在最初的1 s内,质点的位移大小为1 m,方向沿x轴正方向
C.质点的速度随时间的变化规律是v=(6t-4)m/s
D.质点先做匀减速直线运动,然后做匀加速直线运动
【答案】ACD
4、(双选)伽利略对自由落体的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
A.其中的丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论
B.其中的丁图是实验现象,甲图是经过合理的外推得到的结论
C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显
D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显
【答案】AC
5、做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s内的平均速度比它在第一个5 s内的平均速度小3 m/s.则质点的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2
【答案】C
6、滑雪者以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动(如图),到达斜面顶端时的速度为零。已知滑雪者通过斜面中点时的速度为v,则滑雪者在前一半路程中的平均速度大小为( )
A.v B.(+1)v C.v D.v
【答案】A
7、(双选)一个物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东.当t为多少时,物体的速度大小变为2 m/s( )
A.3 s B.5 s C.7 s D.9 s
【答案】BC
8、质点沿直线运动,其位移—时间图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为“-”,后2 s内位移为“+”,所以2 s末质点改变了运动方向
B.2 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零
C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1 m/s,方向与规定的正方向相反
D.质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同
【答案】D
9、(双选)某物体做直线运动的v t图像如图所示,由图像可知,下列说法正确的是( )
A.物体在0~10 s内做匀速直线运动
B.物体在0~10 s内做匀加速直线运动
C.物体运动的初速度为10 m/s
D.物体在0~10 s内的加速度为2.5 m/s2
【答案】BC
10、(双选)利用传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到运动小车的“速度—时间”图像如图所示,由此图像可知 ( )
A.小车做曲线运动
B.18 s末时的加速度大于13 s末的加速度
C.小车前10 s内的平均速度比后10 s内的小
D.13 s末小车距离出发点最远
【答案】BC
11、在一竖直砖墙前让一个小石子自由下落,小石子下落的轨迹距离砖墙很近。现用照相机对下落的石子进行拍摄。某次拍摄的照片如图所示,AB为小石子在这次曝光中留下的模糊影迹。已知每层砖(包括砖缝)的平均厚度约为 6.0 cm,A点距石子开始下落的竖直距离约1.8 m。估算照相机这次拍摄的“曝光时间”最接近( )
A.2.0×10-1 s B.2.0×10-2 s C.2.0×10-3 s D.2.0×10-4 s
【答案】B
12、如图所示,飞机起飞时可以认为是在同一直线上运动,在同一底片上相隔相等时间多次曝光“拍摄”而得到飞机在不同时刻的位置,可以看出在相等时间间隔内,飞机的位移不断增大,则下列说法中正确的是( )
A.由“观察法”可以看出飞机一定做匀加速直线运动
B.由“观察法”可以看出飞机的加速度不断增大
C.若测出相邻两段位移之差都相等,则飞机做匀变速直线运动
D.在图片中显示的每两个相邻位置之间,飞机做匀速直线运动
【答案】C
二、填空含实验题。
13、光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后两次通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别是t1=5×10-2 s、t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间t=0.15 s,用分度值为1 mm的刻度尺测量小滑块的长度d,示数如图乙所示。
(1)读出滑块的长度d为________cm。
(2)滑块通过光电门的速度v1、v2分别为______m/s、________m/s。
(3)滑块的加速度大小为________。(计算结果保留两位小数)
【答案】(1)4.42 (2)0.88 1.47 (3)3.93 m/s2
14、某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,获得如图甲所示的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻的计数点间有四个点未画出。
(1)根据纸带上所给出的数据,计算C、D两点的瞬时速度,得vC=__ __ m/s,vD=__ __ m/s,这段纸带运动的平均速度是__ __ m/s。
(2)在如图乙所示的坐标系中,以打A点时为计时起点,作出小车的v-t图线。
(3)根据图像求出纸带运动的加速度a=__ __ m/s2。
【答案】(1)1.0 1.2 1.0 (2)如图所示:
(3)2.0
【解析】(1)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有:
vC===1.0 m/s
vD===1.2 m/s
AE== m/s=1.0 m/s
(2)B点瞬时速度为:vB== m/s=0.8 m/s
以打A点时为时间的起点,利用描点法,得出图像如图所示:
(3)图像的斜率表示加速度的大小有:a==2.0 m/s2
三、计算类题。
15、(计算题)甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100 m接力跑,如图所示,他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度,这一过程可看成匀变速运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时奔跑速度达到最大速度的80%,则:
(1)乙在接力区需奔出多长距离?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?
【答案】(1)16 m (2)24 m
【解析】(1)设两人奔跑的最大速度为v,则对乙从静止开始全力奔跑达到最大速度的过程,以及乙接棒时奔跑达到最大速度的80%的过程,分别应用匀变速直线运动速度与位移关系式,有v2=2ax①
(0.80v)2=2ax′②
由①②两式可解得乙在接力区需奔出的距离
x′=0.64x=0.64×25 m=16 m.
(2)设乙在距甲为x0处开始起跑,到乙接棒时跑过的距离x′=16 m,所经历的时间为t,则甲、乙两人在时间t内通过的位移有如下关系:vt=x0+x′③
又由平均速度求位移的公式可知乙的位移
x′=t④
由③④两式可解得x0=1.5x′=1.5×16 m=24 m.
16、如图所示,为了研究“歌山”号游船从节庆广场码头沿直线行驶到江心岛,小明对行驶过程进行观测,记录数据如下表。
运动过程 计时时间 运动状态
匀加速运动 0~30 s 初速度v0=0
匀加速末速度 v=6 m/s
匀速运动 30 s~180 s v=6 m/s
匀减速运动 180 s~200 s 靠岸时的速度vt=0.2 m/s
(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1;
(2)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小。
【答案】(1)0.2 m/s2 90 m (2)5.26 m/s
【解析】(1)a1== m/s2=0.2 m/s2,x1=Δt1=3×30 m=90 m。
(2)x2=vΔt2=6×150 m=900 m,x3=·Δt3=62 m,x=x1+x2+x3=1 052 m。
所以==5.26 m/s。
17、(计算题)如图所示,一辆长为13 m的客车沿平直公路以10 m/s的速度匀速向西行驶,一辆长为18 m的货车由静止开始以2.0 m/s2的加速度由西向东匀加速行驶,已知货车刚启动时两车车头相距 200 m,求两车错车(即车头相遇到车尾刚好分开)所用的时间。
【答案】1 s
【解析】设货车启动后经过时间t1两车开始错车,此时货车和客车的位移分别为x1、x2,则有:
x1+x2=200 m ①
由位移公式得:x1=at ②
x2=vt1 ③
联立①、②、③式并代入数据解得:t1=10 s
设货车从开始启动到两车错车结束所用时间为t2,此时货车和客车的位移分别为x3、x4,则有:x3+x4=231 m ④
由位移公式得:x3=at ⑤
x4=vt2 ⑥
联立④、⑤、⑥式并代入数据解得:t2=11 s
故两车错车所用的时间为:Δt=t2-t1=1 s。