第二章匀变速直线运动 单元测试-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章匀变速直线运动 单元测试-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 301.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-28 05:38:17 | ||
图片预览
文档简介
人教版物理必修一第二章 匀变速直线运动 单元测试
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
评卷人得分
. .
一、单选题(注释)(共10题；共30分)
1、(4分)一物体做变速直线运动的加速度随时间的变化图象如图所示。已知该物体的初速度为1 m/s,则以下说法正确的是（ ）
A. 第2 s末,物体开始反向运动
B. 物体在第2 s内做减速运动
C. 物体在第5 s末的速度为5 m/s
D. 物体在前4 s内的位移为0
2、(4分)在同一位置先后以相同的初速度v0=20 m/s竖直向上抛出两个小球,第一个小球抛出后,经过1 s 的时间再抛出第二个小球。两个小球均可视为质点,不计空气阻力,g=10 m/s2,则（ ）
A. 两球相遇时,第二个小球处于下降阶段
B. 第二个小球抛出后,经过2.5 s的时间,两球在空中相遇
C. 两球在空中相遇的位置距离抛出点15 m
D. 两球在空中相遇的位置距离抛出点18.75 m
3、(4分)A、B两物体沿同一条直线运动,它们的位置-时间关系图象如图所示,则下列说法正确的是（ ）
A. A、B两物体同时同地沿相同的方向运动
B. A、B两物体均做匀加速直线运动
C. t=5 s时,A、B两物体的速度相同
D. t=5 s时,物体A从后方追上物体B
4、(4分)将一物体以某一初速度竖直上抛。不计空气阻力，从抛出至回到抛出点的时间为t，现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为( )
A. 0.5t B. 0.4t C. 0.3t D. 0.2t
5、(4分)物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第3 s内通过的位移是3 m，下列说法正确的是( )
A. 第3 s内物体的平均速度是1 m/s
B. 物体的加速度是1.0 m/s2
C. 前3 s内物体的位移是5.4 m
D. 3 s末物体的速度是4 m/s
6、(4分)在选定正方向后，甲、乙两质点运动的x-t图象如图所示，则在0~t2时间内( )
A. 甲质点做直线运动，乙质点做曲线运动
B. 乙质点的速度先增大后减小
C. t1时刻，两质点速度大小一定相等
D. 0~t2时间内，甲质点的平均速度大于乙质点的平均速度
7、(4分)如图所示为A、B两质点从同一地点运动的x-t(位移—时间)图象，关于A、B两质点在前8 s内的运动，下列说法正确的是( )
A. A质点做匀加速直线运动
B. A、B两质点始终沿同一方向运动
C. B质点在前4 s内做减速运动，在后4 s内做加速运动
D. B质点先沿负方向做直线运动，后沿正方向做直线运动
8、(4分)如图所示，两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上运动的v-t图象，已知在t3时刻，两车相遇，下列说法正确的是( )
A. t1~t3时间内，a的加速度大小先增大后减小，b的加速度大小先减小后增大
B. t1~t3时间内，a的平均速度大于b的平均速度
C. t1~t3时间内，a、b的位移相同
D. a、b两车在t2时刻相距最远
9（多选）、甲、乙两车相距20 m，同时同向运动，乙在前面以某一加速度做初速度为零的匀加速直线运动，甲在后面做初速度v0=10 m/s、 a=6 m/s2的匀加速直线运动。关于两车在运动过程中的相遇次数，下列说法中正确的是 ( )
A. 若乙车的加速度小于6 m/s2，则两车只能相遇一次
B. 若乙车的加速度等于8 m/s2，则两车相遇两次
C. 若乙车的加速度等于9 m/s2，则两车只能相遇一次
D. 若乙车的加速度等于10 m/s2，则两车能相遇两次
10、（多选）)一物体由静止开始做匀加速直线运动，经过80 m，立即做匀减速直线运动，经过40 m停下。关于该物体的运动情况，下列说法正确的是 ( )
A. 物体加速、减速过程中的加速度大小之比为1∶2
B. 物体加速、减速过程中的平均速度大小之比为2∶1
C. 物体加速、减速过程所用时间之比为2∶1
D. 物体加速、减速过程中速度的变化率之比为2∶1
评卷人得分
. .
二、实验题(注释)(共5题；共51分)
11、(9分)某学生利用固定斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器来研究匀变速直线运动并测出加速度，如图甲所示。将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，将滑块从斜面上方由静止释放，记下挡光片前端与光电门的距离，光电门自动记录滑块上的挡光片经过光电门的时间t，用游标卡尺测得挡光片的宽度Δx示数如图乙所示，算出挡光片通过光电门的平均速度，即可测出滑块下滑的加速度。
（1）游标卡尺测得挡光片的宽度Δx示数为 cm。
（2）实验时，滑块从斜面某处由静止释放，测得t=50 ms，则挡光片经过光电门时的速度v= m/s。
（3）保持其他实验条件不变，只换不同宽度的挡光片，滑块每次都从斜面的同一位置由静止释放，记录几组挡光片宽度Δx及其对应的挡光时间t，并计算出每次挡光片通过光电门的平均速度 ，所得数据如下表所示。在下列坐标系中画出 -t图线。
Δx(cm) 2 4 8 10
t(ms) 52.8 91.5 151.7 176.9
(m/s) 0.38 0.44 0.53 0.57
（4）由所画出的 -t 图线，得出滑块加速度的大小为a= m/s2。(结果保留2位有效数字)
12、(9分)利用图示装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一倾斜气垫导轨上安装有一个光电门，该光电门的位置可移动。当一带有遮光片的滑块自倾斜气垫导轨最高点滑下通过光电门时，与光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门所用的时间。改变光电门的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用刻度尺测量气垫导轨的最高点到光电门的距离s，记下相应的遮光时间t值，已知遮光片的宽度为d。
（1）滑块经过光电门时的瞬时速度v= 。
（2）若滑块加速度的大小为a，则测量值s与a、d和t之间满足的关系为s= 。
（3）根据实验得到的t和s的值，画出的 -s图线是一条过原点、斜率为k的直线，则滑块的加速度为 。
13、(6分)某实验小组采用如图甲所示的装置探究小车在斜面上的运动情况。实验步骤如下:
a.把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器；
b.用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连；
c.先接通电源，轻推小车，小车在左边细线的牵引下从静止开始匀加速运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
d.测出s、s1、s2(如图乙所示)，查得打点周期为T。
回答下列问题:
（1）小车运动时，打点计时器打下C点时小车的速度为 。
（2）小车运动的加速度a= (用相应的符号表示)。
14、(9分)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
图1
图2
实验步骤如下:
①如图1，将光电门固定在斜面下端附近:将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；
②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度(如图2所示)， 表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出 ；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②③；
⑤多次重复步骤④；
⑥利用实验中得到的数据作出 -Δt图，如图3所示。
图3
完成下列填空:
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则 与vA、a和Δt的关系式为 =____________。
(2)由图3可求得，vA=________cm/s，a=_______cm/s2。(结果保留3位有效数字)
15、(9分)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下:
①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；
②在重锤1上加上质量为m的小钩码；
③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；
④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。
请回答下列问题:
(1)步骤④可以减小对下落时间t测量的_______________(选填“偶然”或“系统”)误差。
(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了___________。
A.使H测得更准确
B.使重锤1下落的时间长一些
C.使系统的总质量近似等于2M
D.使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等
(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做
(4)使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验，并测出所用橡皮泥的质量为m0，用实验中的测量量和已知量表示g，得g=_____________。
三 计算题（共19分）
16、(6分)如图所示，倾角θ=30°的斜面下端与一足够长的水平面相接，在斜面上距水平面高度分别为h1=5 m和h2=0.8 m的A、B两点上，各静置一小球甲和乙。某时刻由静止开始释放甲球，经过一段时间t后，再由静止开始释放乙球。已知两球在斜面上运动时的加速度均为a=5 m/s2，重力加速度g取10 m/s2，取 =1.8。
(1)为使两球在斜面上运动过程中相碰，求时间t的取值范围。
(2)若将乙球移至C点，从静止释放甲球的同时，乙球开始在水平面上向右做初速度为零、加速度为a0的匀加速运动；当甲球运动到水平面上时，甲球立即做加速度大小为a0的匀减速运动；为使两球相碰，求a0的大小应满足的条件。
17、(6分)如图1所示，A车原来临时停在水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点(t=0)，A、B两车的v-t图象如图2所示。已知B车在第1 s 内与A车的距离缩短了x1=12 m。
(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小。
(2)若A、B两车不会相遇，则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离x0应满足什么条件
18．(7分）一辆小汽车从静止启动，它以2m/s2的加速度加速，8s末停止加速，以一定的速度在平直公路上匀速行驶10min。前面因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来，刹车时做匀减速运动的加速度大小是5 m/s2.
（1）汽车在8s末的速度是多少；
（2）汽车匀速行驶的距离是多少；
（3）汽车从刹车到停下来用了多长的时间
试卷答案
1.【答案】C
【解析】本题通过加速度随时间变化的关系图象考查变速直线运动。
由a-t图象和物体的初速度情况可知,在0~2 s内加速度为正值,物体做加速运动;在2 s~4 s内加速度为负值,物体做减速运动,A、B、D项错误。根据a-t图象中图线与横轴围成的面积表示速度的变化量可知,物体在第5 s末的速度为5 m/s,C项正确。
2.【答案】D
【解析】本题通过两个小球的相遇情况考查竖直向上的抛体运动。
小球做竖直上抛运动,根据速度公式和位移公式可知,小球运动到最高点需要的时间为2 s,上升的高度为20 m。由第一个小球抛出后经过1 s的时间再抛出第二个小球,知第二个小球运动1 s时,第一个小球已恰好到达最高点,根据上升和下降过程的对称性可知,第二个小球再继续上升0.5 s,两小球在空中相遇,即相遇时第一个小球做自由落体运动的时间为0.5 s,第一个小球下降了1.25 m,故两小球在空中相遇的位置距离抛出点18.75 m。D项正确。
3.【答案】D
【解析】本题通过位移-时间图象考查匀速直线运动。
由位移-时间图象的意义可知,计时开始时物体B从离位置起点5 m处以1 m/s的速度做匀速直线运动,物体A在计时开始之后的第3 s末从位置起点处以5 m/s的速度做同向的匀速直线运动,故t=5 s时,两图线的交点表示物体A从后方追上物体B,两者相遇。所以A、B、C项错误,D项正确。
4.【答案】C
【解析】物体下降的时间为 t，故物体上升的最大高度h= g· = gt2，对物体自由下落 h的过程，有 = g ，联立解得t1= t，故设置挡板后，物体上升和下降的总时间t'=t-2t1=t- t≈0.3t，C项正确。
5.【答案】C
【解析】根据平均速度的定义可知，平均速度等于位移除以时间，所以第3 s内物体的平均速度等于3 m/s，A项错误；第3 s内物体的位移等于3 m= a×9(m)- a×4(m)，解得a=1.2 m/s2，B项错误；根据位移公式可得前3 s内物体的位移x= at2=5.4 m，C项正确；根据速度公式可知3 s末物体的速度是3.6 m/s，D项错误。
6.【答案】B
【解析】甲、乙均做直线运动，A项错误；乙质点运动图线的切线的斜率绝对值先增大后减小，即乙质点的速度先增大后减小，B项正确；t1时刻两质点运动图线的斜率的绝对值不一定相等，即速度大小不一定相等，C项错误；0~t2时间内，两质点的位移大小相等，由v= 得，甲质点的平均速度等于乙质点的平均速度，D项错误。
7.【答案】C
【解析】由位移—时间图象的斜率表示速度知，A质点的速度不变，做匀速直线运动，A项错误；由x-t图象的斜率可知，B质点的速度先为正，后为负，所以B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动，B、D两项错误；B质点前4 s内x-t图象的斜率减小，后4 s内x-t图象的斜率的绝对值越来越大，故B质点在前4 s内做减速运动，在后4 s内做加速运动，C项正确。
8.【答案】B
【解析】速度—时间图线切线的斜率表示加速度，可知a、b的加速度大小都是先减小后增大的，A项错误；在v-t图象中，图线与时间轴所围面积表示物体运动的位移，故t1~t3时间内a的位移大于b的位移，故该段时间内a的平均速度大于b的平均速度，B项正确，C项错误；在t3时刻，两车相遇，由图象可知，t1~t3时间内两者间的距离逐渐减小，故在t1时刻a、b两车相距最远，D项错误。
9.【答案】AB
【解析】设经过时间t，两车能够相遇，有v0t+ at2=12a乙t2+Δx，代入数据，得当a<6 m/s2时，两车只能相遇一次，当6 m/s28.5 m/s2时，两车不能相遇。故A、B项正确。
10.【答案】AC
【解析】设物体的最大速度为v，加速过程中的加速度为a1、运动时间为t1，减速过程中的加速度为a2、运动时间为t2，由匀变速直线运动规律得，v2=2a1x1=2a2x2，解得a1∶a2=1∶2，A项正确、D项错误；加速过程中的平均速度v1=，减速过程中的平均速度v2=，故v1∶v2=1∶1，B项错误；v=a1t1=a2t2，得t1∶t2=a2∶a1=2∶1，C项正确。
11.【答案】（1）1.75
（2）0.35
（3）图线 -t如图所示
（4）3.1
【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为1.7 cm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.5 mm，所以最终读数为1.75 cm。
（2）根据v= ，得速度v=0.35 m/s。
（3）所画的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点尽量均匀分居直线两侧，作出的图像如图所示。
（4）设挡光片前端通过光电门的瞬时速度为v0，因为挡光片通过光电门时的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以利用x= t和x=v0t+ at2有 =v0+ at， -t图线斜率绝对值为 a，作图求出斜率k，即 a= m/s2=1.526 m/s2，解得a=3.1 m/s2。
12.【答案】（1）
（2）;
（3）
【解析】本题以遮光片通过光电门的实验为背景，考查研究匀变速直线运动规律的原理。
13.【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度有vC= 。
（2）根据vA= 、vB= 和 - =2as得:a = 。
14.【答案】(1)vA+ Δt (2)52.1 16.3
【解析】(1) 是Δt时间内中间时刻 的瞬时速度，vA为Δt时间内的初速度，根据速度公式得 =vA+ Δt。
(2)由 =vA+ Δt可知，题图3中图线与 轴的交点为vA，图线的斜率为 。将图线延长可知，vA=52.1 cm/s，在图线上选取较远的两点，求得斜率 = cm/s2≈8.17 cm/s2，即a≈16.3 cm/s2。
15.【答案】(1)偶然 (2)B (3)可以在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量，直至轻拉重锤1时，能观察到重锤匀速下落，这时即平衡了摩擦力 (4)
【解析】(1)在数据测量时会存在偶然误差，多次测量可以减小偶然误差。
(2)由牛顿第二定律有，(m+M)g-Mg=(2M+m)a，加速度a= ，可见m相对重锤质量越小，加速度越小，运动时间t= 越大，测量的相对误差越小，B项正确。
(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差，减小该误差，可以采用平衡摩擦力的方法，如:在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量，直至轻拉重锤1时，能观察到重锤匀速下落，这时即平衡了摩擦力。
(4)使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0
此时由牛顿第二定律可得(M+M+m+m0)a=(M+m+m0)g-Mg-f
其中f=m0g
联立得a=
重锤1在下落的过程做匀加速直线运动，则H= at2
可得g= 。
16.【答案】(1)1.2 s≤t≤1.8 s (2)0【解析】(1)若两球在斜面上最低点相碰，设甲、乙两球下滑到斜面底端所用时间分别为t1和t2，则
= a
= a
解得t1=2 s，t2=0.8 s
时间应满足t≥t1-t2=1.2 s
若两球在B点相碰，设甲球运动到B点所用时间为t3，则
= a
解得t3=1.8 s
因此1.2 s≤t≤1.8 s。
(2)甲球运动到斜面底端时，有vA=at1=10 m/s
设甲球在水平面上再经t0追上乙球，则
vAt0- a0 = a0(t0+t1)2
即a0 +(2a0-10)t0+2a0=0
甲球要追上乙球，方程必须有解，Δ≥0，即
(2a0-10)2-8 ≥0
解得a0≤5( -1) m/s2。
17.【答案】(1)12 m/s 3 m/s2 (2)x0>36 m
【解析】(1)在t1=1 s时A车刚启动，两车间缩短的距离
x1=vBt1
代入数据解得B车的速度vB=12 m/s
A车的加速度a=
将t2=5 s和其余数据代入解得A车的加速度大小a=3 m/s2。
(2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v-t图象的t2=5 s时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则
x= vB(t1+t2)
代入数据解得x=36 m
因此，若A、B两车不会相遇，则两车的距离x0应满足条件
x0>36 m。
18．（1）16m/s；（2）9600m；（3）3.2s
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
评卷人得分
. .
一、单选题(注释)(共10题；共30分)
1、(4分)一物体做变速直线运动的加速度随时间的变化图象如图所示。已知该物体的初速度为1 m/s,则以下说法正确的是（ ）
A. 第2 s末,物体开始反向运动
B. 物体在第2 s内做减速运动
C. 物体在第5 s末的速度为5 m/s
D. 物体在前4 s内的位移为0
2、(4分)在同一位置先后以相同的初速度v0=20 m/s竖直向上抛出两个小球,第一个小球抛出后,经过1 s 的时间再抛出第二个小球。两个小球均可视为质点,不计空气阻力,g=10 m/s2,则（ ）
A. 两球相遇时,第二个小球处于下降阶段
B. 第二个小球抛出后,经过2.5 s的时间,两球在空中相遇
C. 两球在空中相遇的位置距离抛出点15 m
D. 两球在空中相遇的位置距离抛出点18.75 m
3、(4分)A、B两物体沿同一条直线运动,它们的位置-时间关系图象如图所示,则下列说法正确的是（ ）
A. A、B两物体同时同地沿相同的方向运动
B. A、B两物体均做匀加速直线运动
C. t=5 s时,A、B两物体的速度相同
D. t=5 s时,物体A从后方追上物体B
4、(4分)将一物体以某一初速度竖直上抛。不计空气阻力，从抛出至回到抛出点的时间为t，现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为( )
A. 0.5t B. 0.4t C. 0.3t D. 0.2t
5、(4分)物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第3 s内通过的位移是3 m，下列说法正确的是( )
A. 第3 s内物体的平均速度是1 m/s
B. 物体的加速度是1.0 m/s2
C. 前3 s内物体的位移是5.4 m
D. 3 s末物体的速度是4 m/s
6、(4分)在选定正方向后，甲、乙两质点运动的x-t图象如图所示，则在0~t2时间内( )
A. 甲质点做直线运动，乙质点做曲线运动
B. 乙质点的速度先增大后减小
C. t1时刻，两质点速度大小一定相等
D. 0~t2时间内，甲质点的平均速度大于乙质点的平均速度
7、(4分)如图所示为A、B两质点从同一地点运动的x-t(位移—时间)图象，关于A、B两质点在前8 s内的运动，下列说法正确的是( )
A. A质点做匀加速直线运动
B. A、B两质点始终沿同一方向运动
C. B质点在前4 s内做减速运动，在后4 s内做加速运动
D. B质点先沿负方向做直线运动，后沿正方向做直线运动
8、(4分)如图所示，两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上运动的v-t图象，已知在t3时刻，两车相遇，下列说法正确的是( )
A. t1~t3时间内，a的加速度大小先增大后减小，b的加速度大小先减小后增大
B. t1~t3时间内，a的平均速度大于b的平均速度
C. t1~t3时间内，a、b的位移相同
D. a、b两车在t2时刻相距最远
9（多选）、甲、乙两车相距20 m，同时同向运动，乙在前面以某一加速度做初速度为零的匀加速直线运动，甲在后面做初速度v0=10 m/s、 a=6 m/s2的匀加速直线运动。关于两车在运动过程中的相遇次数，下列说法中正确的是 ( )
A. 若乙车的加速度小于6 m/s2，则两车只能相遇一次
B. 若乙车的加速度等于8 m/s2，则两车相遇两次
C. 若乙车的加速度等于9 m/s2，则两车只能相遇一次
D. 若乙车的加速度等于10 m/s2，则两车能相遇两次
10、（多选）)一物体由静止开始做匀加速直线运动，经过80 m，立即做匀减速直线运动，经过40 m停下。关于该物体的运动情况，下列说法正确的是 ( )
A. 物体加速、减速过程中的加速度大小之比为1∶2
B. 物体加速、减速过程中的平均速度大小之比为2∶1
C. 物体加速、减速过程所用时间之比为2∶1
D. 物体加速、减速过程中速度的变化率之比为2∶1
评卷人得分
. .
二、实验题(注释)(共5题；共51分)
11、(9分)某学生利用固定斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器来研究匀变速直线运动并测出加速度，如图甲所示。将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，将滑块从斜面上方由静止释放，记下挡光片前端与光电门的距离，光电门自动记录滑块上的挡光片经过光电门的时间t，用游标卡尺测得挡光片的宽度Δx示数如图乙所示，算出挡光片通过光电门的平均速度，即可测出滑块下滑的加速度。
（1）游标卡尺测得挡光片的宽度Δx示数为 cm。
（2）实验时，滑块从斜面某处由静止释放，测得t=50 ms，则挡光片经过光电门时的速度v= m/s。
（3）保持其他实验条件不变，只换不同宽度的挡光片，滑块每次都从斜面的同一位置由静止释放，记录几组挡光片宽度Δx及其对应的挡光时间t，并计算出每次挡光片通过光电门的平均速度 ，所得数据如下表所示。在下列坐标系中画出 -t图线。
Δx(cm) 2 4 8 10
t(ms) 52.8 91.5 151.7 176.9
(m/s) 0.38 0.44 0.53 0.57
（4）由所画出的 -t 图线，得出滑块加速度的大小为a= m/s2。(结果保留2位有效数字)
12、(9分)利用图示装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一倾斜气垫导轨上安装有一个光电门，该光电门的位置可移动。当一带有遮光片的滑块自倾斜气垫导轨最高点滑下通过光电门时，与光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门所用的时间。改变光电门的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用刻度尺测量气垫导轨的最高点到光电门的距离s，记下相应的遮光时间t值，已知遮光片的宽度为d。
（1）滑块经过光电门时的瞬时速度v= 。
（2）若滑块加速度的大小为a，则测量值s与a、d和t之间满足的关系为s= 。
（3）根据实验得到的t和s的值，画出的 -s图线是一条过原点、斜率为k的直线，则滑块的加速度为 。
13、(6分)某实验小组采用如图甲所示的装置探究小车在斜面上的运动情况。实验步骤如下:
a.把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器；
b.用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连；
c.先接通电源，轻推小车，小车在左边细线的牵引下从静止开始匀加速运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
d.测出s、s1、s2(如图乙所示)，查得打点周期为T。
回答下列问题:
（1）小车运动时，打点计时器打下C点时小车的速度为 。
（2）小车运动的加速度a= (用相应的符号表示)。
14、(9分)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
图1
图2
实验步骤如下:
①如图1，将光电门固定在斜面下端附近:将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；
②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度(如图2所示)， 表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出 ；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②③；
⑤多次重复步骤④；
⑥利用实验中得到的数据作出 -Δt图，如图3所示。
图3
完成下列填空:
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则 与vA、a和Δt的关系式为 =____________。
(2)由图3可求得，vA=________cm/s，a=_______cm/s2。(结果保留3位有效数字)
15、(9分)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下:
①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；
②在重锤1上加上质量为m的小钩码；
③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；
④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。
请回答下列问题:
(1)步骤④可以减小对下落时间t测量的_______________(选填“偶然”或“系统”)误差。
(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了___________。
A.使H测得更准确
B.使重锤1下落的时间长一些
C.使系统的总质量近似等于2M
D.使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等
(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做
(4)使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验，并测出所用橡皮泥的质量为m0，用实验中的测量量和已知量表示g，得g=_____________。
三 计算题（共19分）
16、(6分)如图所示，倾角θ=30°的斜面下端与一足够长的水平面相接，在斜面上距水平面高度分别为h1=5 m和h2=0.8 m的A、B两点上，各静置一小球甲和乙。某时刻由静止开始释放甲球，经过一段时间t后，再由静止开始释放乙球。已知两球在斜面上运动时的加速度均为a=5 m/s2，重力加速度g取10 m/s2，取 =1.8。
(1)为使两球在斜面上运动过程中相碰，求时间t的取值范围。
(2)若将乙球移至C点，从静止释放甲球的同时，乙球开始在水平面上向右做初速度为零、加速度为a0的匀加速运动；当甲球运动到水平面上时，甲球立即做加速度大小为a0的匀减速运动；为使两球相碰，求a0的大小应满足的条件。
17、(6分)如图1所示，A车原来临时停在水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点(t=0)，A、B两车的v-t图象如图2所示。已知B车在第1 s 内与A车的距离缩短了x1=12 m。
(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小。
(2)若A、B两车不会相遇，则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离x0应满足什么条件
18．(7分）一辆小汽车从静止启动，它以2m/s2的加速度加速，8s末停止加速，以一定的速度在平直公路上匀速行驶10min。前面因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来，刹车时做匀减速运动的加速度大小是5 m/s2.
（1）汽车在8s末的速度是多少；
（2）汽车匀速行驶的距离是多少；
（3）汽车从刹车到停下来用了多长的时间
试卷答案
1.【答案】C
【解析】本题通过加速度随时间变化的关系图象考查变速直线运动。
由a-t图象和物体的初速度情况可知,在0~2 s内加速度为正值,物体做加速运动;在2 s~4 s内加速度为负值,物体做减速运动,A、B、D项错误。根据a-t图象中图线与横轴围成的面积表示速度的变化量可知,物体在第5 s末的速度为5 m/s,C项正确。
2.【答案】D
【解析】本题通过两个小球的相遇情况考查竖直向上的抛体运动。
小球做竖直上抛运动,根据速度公式和位移公式可知,小球运动到最高点需要的时间为2 s,上升的高度为20 m。由第一个小球抛出后经过1 s的时间再抛出第二个小球,知第二个小球运动1 s时,第一个小球已恰好到达最高点,根据上升和下降过程的对称性可知,第二个小球再继续上升0.5 s,两小球在空中相遇,即相遇时第一个小球做自由落体运动的时间为0.5 s,第一个小球下降了1.25 m,故两小球在空中相遇的位置距离抛出点18.75 m。D项正确。
3.【答案】D
【解析】本题通过位移-时间图象考查匀速直线运动。
由位移-时间图象的意义可知,计时开始时物体B从离位置起点5 m处以1 m/s的速度做匀速直线运动,物体A在计时开始之后的第3 s末从位置起点处以5 m/s的速度做同向的匀速直线运动,故t=5 s时,两图线的交点表示物体A从后方追上物体B,两者相遇。所以A、B、C项错误,D项正确。
4.【答案】C
【解析】物体下降的时间为 t，故物体上升的最大高度h= g· = gt2，对物体自由下落 h的过程，有 = g ，联立解得t1= t，故设置挡板后，物体上升和下降的总时间t'=t-2t1=t- t≈0.3t，C项正确。
5.【答案】C
【解析】根据平均速度的定义可知，平均速度等于位移除以时间，所以第3 s内物体的平均速度等于3 m/s，A项错误；第3 s内物体的位移等于3 m= a×9(m)- a×4(m)，解得a=1.2 m/s2，B项错误；根据位移公式可得前3 s内物体的位移x= at2=5.4 m，C项正确；根据速度公式可知3 s末物体的速度是3.6 m/s，D项错误。
6.【答案】B
【解析】甲、乙均做直线运动，A项错误；乙质点运动图线的切线的斜率绝对值先增大后减小，即乙质点的速度先增大后减小，B项正确；t1时刻两质点运动图线的斜率的绝对值不一定相等，即速度大小不一定相等，C项错误；0~t2时间内，两质点的位移大小相等，由v= 得，甲质点的平均速度等于乙质点的平均速度，D项错误。
7.【答案】C
【解析】由位移—时间图象的斜率表示速度知，A质点的速度不变，做匀速直线运动，A项错误；由x-t图象的斜率可知，B质点的速度先为正，后为负，所以B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动，B、D两项错误；B质点前4 s内x-t图象的斜率减小，后4 s内x-t图象的斜率的绝对值越来越大，故B质点在前4 s内做减速运动，在后4 s内做加速运动，C项正确。
8.【答案】B
【解析】速度—时间图线切线的斜率表示加速度，可知a、b的加速度大小都是先减小后增大的，A项错误；在v-t图象中，图线与时间轴所围面积表示物体运动的位移，故t1~t3时间内a的位移大于b的位移，故该段时间内a的平均速度大于b的平均速度，B项正确，C项错误；在t3时刻，两车相遇，由图象可知，t1~t3时间内两者间的距离逐渐减小，故在t1时刻a、b两车相距最远，D项错误。
9.【答案】AB
【解析】设经过时间t，两车能够相遇，有v0t+ at2=12a乙t2+Δx，代入数据，得当a<6 m/s2时，两车只能相遇一次，当6 m/s2
10.【答案】AC
【解析】设物体的最大速度为v，加速过程中的加速度为a1、运动时间为t1，减速过程中的加速度为a2、运动时间为t2，由匀变速直线运动规律得，v2=2a1x1=2a2x2，解得a1∶a2=1∶2，A项正确、D项错误；加速过程中的平均速度v1=，减速过程中的平均速度v2=，故v1∶v2=1∶1，B项错误；v=a1t1=a2t2，得t1∶t2=a2∶a1=2∶1，C项正确。
11.【答案】（1）1.75
（2）0.35
（3）图线 -t如图所示
（4）3.1
【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为1.7 cm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.5 mm，所以最终读数为1.75 cm。
（2）根据v= ，得速度v=0.35 m/s。
（3）所画的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点尽量均匀分居直线两侧，作出的图像如图所示。
（4）设挡光片前端通过光电门的瞬时速度为v0，因为挡光片通过光电门时的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以利用x= t和x=v0t+ at2有 =v0+ at， -t图线斜率绝对值为 a，作图求出斜率k，即 a= m/s2=1.526 m/s2，解得a=3.1 m/s2。
12.【答案】（1）
（2）;
（3）
【解析】本题以遮光片通过光电门的实验为背景，考查研究匀变速直线运动规律的原理。
13.【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度有vC= 。
（2）根据vA= 、vB= 和 - =2as得:a = 。
14.【答案】(1)vA+ Δt (2)52.1 16.3
【解析】(1) 是Δt时间内中间时刻 的瞬时速度，vA为Δt时间内的初速度，根据速度公式得 =vA+ Δt。
(2)由 =vA+ Δt可知，题图3中图线与 轴的交点为vA，图线的斜率为 。将图线延长可知，vA=52.1 cm/s，在图线上选取较远的两点，求得斜率 = cm/s2≈8.17 cm/s2，即a≈16.3 cm/s2。
15.【答案】(1)偶然 (2)B (3)可以在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量，直至轻拉重锤1时，能观察到重锤匀速下落，这时即平衡了摩擦力 (4)
【解析】(1)在数据测量时会存在偶然误差，多次测量可以减小偶然误差。
(2)由牛顿第二定律有，(m+M)g-Mg=(2M+m)a，加速度a= ，可见m相对重锤质量越小，加速度越小，运动时间t= 越大，测量的相对误差越小，B项正确。
(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差，减小该误差，可以采用平衡摩擦力的方法，如:在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量，直至轻拉重锤1时，能观察到重锤匀速下落，这时即平衡了摩擦力。
(4)使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0
此时由牛顿第二定律可得(M+M+m+m0)a=(M+m+m0)g-Mg-f
其中f=m0g
联立得a=
重锤1在下落的过程做匀加速直线运动，则H= at2
可得g= 。
16.【答案】(1)1.2 s≤t≤1.8 s (2)0
= a
= a
解得t1=2 s，t2=0.8 s
时间应满足t≥t1-t2=1.2 s
若两球在B点相碰，设甲球运动到B点所用时间为t3，则
= a
解得t3=1.8 s
因此1.2 s≤t≤1.8 s。
(2)甲球运动到斜面底端时，有vA=at1=10 m/s
设甲球在水平面上再经t0追上乙球，则
vAt0- a0 = a0(t0+t1)2
即a0 +(2a0-10)t0+2a0=0
甲球要追上乙球，方程必须有解，Δ≥0，即
(2a0-10)2-8 ≥0
解得a0≤5( -1) m/s2。
17.【答案】(1)12 m/s 3 m/s2 (2)x0>36 m
【解析】(1)在t1=1 s时A车刚启动，两车间缩短的距离
x1=vBt1
代入数据解得B车的速度vB=12 m/s
A车的加速度a=
将t2=5 s和其余数据代入解得A车的加速度大小a=3 m/s2。
(2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v-t图象的t2=5 s时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则
x= vB(t1+t2)
代入数据解得x=36 m
因此，若A、B两车不会相遇，则两车的距离x0应满足条件
x0>36 m。
18．（1）16m/s；（2）9600m；（3）3.2s