人教版（2019）必修第一册第二章：匀变速直线运动的研究 习题（含答案）

2022—2023学年物理人教2019必修第一册第二章：匀变速直线运动的研究 同步优选习题含答案
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、（多选）利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动的加速度时，在纸带上打出一系列的点。设各相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4，相邻计数点间的时间间隔为了，则下列关系中正确的是 ( )
A．s2-s1=at2 B．s4-s1=at2
C．打点2时物体的速度为v2=（s2-+s3）=/2T D． s1=aT2/2
2、物体做匀加速直线运动，已知第1 s末的速度为6 m/s，第2 s末的速度为8 m/s，则下列结论中错误的是(　 　)
A．物体的加速度为2 m/s2 B．任何1 s内物体速度的变化都为2 m/s
C．物体的初速度为3 m/s D．第1.5 s末物体的速度为7 m/s
3、在交警处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描，输入计算机后得到该汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x＝30t－3t2(x的单位是m，t的单位是s)．则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为(　 　)
A．25 m B．50 m C．75 m D．150 m
4、甲同学制作了一把“人的反应时间测量尺”来测量乙同学的反应时间。如图所示，甲同学用两个手指捏住直尺的顶端，乙同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺，在甲同学放开手指让直尺自由下落时，乙同学立刻去捏直尺，读出捏住直尺的刻度约为20 cm。则乙同学的反应时间约为(　　)
A．0.1s　 　B．0.2s　 　C．0.5s　 　D．2.0s
5、(多选)一质点做匀加速直线运动，第3 s内的位移是2 m，第4 s内的位移是2.5 m，那么以下说法中正确的是(　　)
A．这2 s内平均速度是2.25 m/s B．第3 s末瞬时速度是2.25 m/s
C．质点的加速度是0.125 m/s2 D．质点的加速度是0.5 m/s2
6、如图所示，直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发，沿同一方向做直线运动的v－t图。当B的速度变为0时，A恰好追上B，则A的加速度为(　C　)
A．1 m/s2　　 B．2 m/s2 C． m/s2　　 D．π m/s2
7、酒后驾驶会导致许多安全隐患，是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相等)。
速度(m/s) 思考距离/ m 制动距离/ m
正常 酒后 正常 酒后
15 7.5 15.0 22.5 30.0
20 10.0 20.0 36.7 46.7
25 12.5 25.0 54.2 x
分析上表可知，下列说法错误的是(　　)
A．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s
B．若汽车以20 m/s的速度行驶时，发现前方40 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车
C．汽车制动时，加速度大小为10 m/s2
D．表中x为66.7 m
8、（双选）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（ ）
A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度
9、如图所示为四个物体在一条直线上运动的v－t图象，那么由图象可以看出，做匀加速直线运动的是(　 　)
10、做匀减速直线运动的物体经4 s后停止，若在第1 s内的位移是14 m，则在最后1 s内的位移是(　 　)
A．3.5 m B．2 m C．1 m D．0
11、某成年男子在颠足球，若图示位置为足球运动的最高点，在颠球过程中他的脚部几乎不动，下列选项中与足球离脚时的速度大小最接近的是(　　)
A．1 m/s B．2 m/s C．4 m/s D．6 m/s
12、接通电源与让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的时间关系应当是（ ）
A．先接通电源，后拉动纸带 　　B．先拉动纸带，后接通电源
C．拉动纸带的同时接通电源 　　D．先接通电源或先拉动纸带都可以
13、甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动的v－t图象如图所示，下列判断正确的是(　 　)
A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动
B．两物体两次相遇的时刻分别在1 s末和4 s末
C．乙在前2 s内做匀加速直线运动，2 s后做匀减速直线运动
D．2 s后，甲、乙两物体的速度方向相反
14、汽车以20 m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5 m/s2，则它关闭发动机后5秒内的路程为(　 　)
A．37.5 m B．162.5 m C．40 m D．42.5 m
15、（双选）中国的火星探测器“天问一号”2021年5月15日成功着陆火星，人类终有一日会飞往火星。若一物体从火星表面竖直向上抛出(不计气体阻力)时的 x－t 图像如图所示，则(　　)
A．该火星表面的重力加速度为1.6m/s2
B．该物体上升的时间为10 s
C．该物体被抛出时的初速度为8 m/s
D．该物体落到火星表面时的速度为16 m/s
二、填空含实验题。
16、（实验）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列操作合理的顺序为（ ）
　A．把一细线系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面
　B．换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析
　C．把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车
　D．把打点计时器固定在木板无滑轮的一端，接好电源
　E．断开电源，取下纸带　
17、用接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，测定小车做匀加速直线运动的加速度。某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4，量得0与1两点间距s1=30mm，3与4两点间距s4=48mm，则小车在0与1两点间的平均速度 m/s，小车的加速度是 m/s2。
18、甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验．实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照．已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片．
(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是____________．(填正确答案标号)
A．米尺 B．秒表 C．光电门 D．天平
(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法．
________________________________________________________________。
(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab＝24.5 cm、ac＝58.7 cm，则该地的重力加速度大小为g＝________m/s2.(保留2位有效数字)
三、计算类解答题。
19、一物体从O点以4 m/s的速度滑上光滑斜面做匀减速直线运动，2 s后向上经过A点，此时物体的速度为2 m/s，物体在斜面上向上运动和向下运动的加速度相同．求：
(1)物体向上滑行的最大位移；
(2)从O点出发到返回O点的时间．
20、要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格.
启动加速度a1 4 m/s2
制动加速度a2 8 m/s2
直道最大速度v1 40 m/s
弯道最大速度v2 20 m/s
直道长度s 218 m
某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v1＝40 m/s，然后再减速到v2＝20 m/s，t1＝＝…；t2＝＝…；t＝t1＋t2
你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．
21、随着经济发展，乡村公路等级越来越高，但汽车超速问题也日益凸显，为此一些特殊路段都设立了各式减速带。现有一辆汽车发现前方有减速带，开始减速，减至某一速度，开始匀速运动，匀速通过减速带，然后再加速到原来速度。汽车行驶的v－t图像如图所示，其中v为汽车的行驶速度，t为汽车行驶的时间。
(1)求汽车匀减速、匀加速阶段的加速度大小；
(2)求汽车全程5 s内的总位移；
(3)求汽车全程的平均速度。
2022—2023学年物理人教2019必修第一册第二章：匀变速直线运动的研究 同步优选习题含答案
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、（多选）利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动的加速度时，在纸带上打出一系列的点。设各相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4，相邻计数点间的时间间隔为了，则下列关系中正确的是 ( )
A．s2-s1=at2
B．s4-s1=at2
C．打点2时物体的速度为v2=（s2-+s3）=/2T
D． s1=aT2/2
【答案】ABC
2、物体做匀加速直线运动，已知第1 s末的速度为6 m/s，第2 s末的速度为8 m/s，则下列结论中错误的是(　 　)
A．物体的加速度为2 m/s2 B．任何1 s内物体速度的变化都为2 m/s
C．物体的初速度为3 m/s D．第1.5 s末物体的速度为7 m/s
【答案】C
3、在交警处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描，输入计算机后得到该汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x＝30t－3t2(x的单位是m，t的单位是s)．则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为(　 　)
A．25 m B．50 m C．75 m D．150 m
【答案】C
4、甲同学制作了一把“人的反应时间测量尺”来测量乙同学的反应时间。如图所示，甲同学用两个手指捏住直尺的顶端，乙同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺，在甲同学放开手指让直尺自由下落时，乙同学立刻去捏直尺，读出捏住直尺的刻度约为20 cm。则乙同学的反应时间约为(　　)
A．0.1s　 　B．0.2s　 　C．0.5s　 　D．2.0s
【答案】B
5、(多选)一质点做匀加速直线运动，第3 s内的位移是2 m，第4 s内的位移是2.5 m，那么以下说法中正确的是(　　)
A．这2 s内平均速度是2.25 m/s B．第3 s末瞬时速度是2.25 m/s
C．质点的加速度是0.125 m/s2 D．质点的加速度是0.5 m/s2
【答案】ABD
6、如图所示，直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发，沿同一方向做直线运动的v－t图。当B的速度变为0时，A恰好追上B，则A的加速度为(　C　)
A．1 m/s2　　 B．2 m/s2 C． m/s2　　 D．π m/s2
【答案】C
7、酒后驾驶会导致许多安全隐患，是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相等)。
速度(m/s) 思考距离/ m 制动距离/ m
正常 酒后 正常 酒后
15 7.5 15.0 22.5 30.0
20 10.0 20.0 36.7 46.7
25 12.5 25.0 54.2 x
分析上表可知，下列说法错误的是(　　)
A．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s
B．若汽车以20 m/s的速度行驶时，发现前方40 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车
C．汽车制动时，加速度大小为10 m/s2
D．表中x为66.7 m
【答案】C
8、（双选）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（ ）
A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度
【答案】AB
9、如图所示为四个物体在一条直线上运动的v－t图象，那么由图象可以看出，做匀加速直线运动的是(　 　)
【答案】C
10、做匀减速直线运动的物体经4 s后停止，若在第1 s内的位移是14 m，则在最后1 s内的位移是(　 　)
A．3.5 m B．2 m C．1 m D．0
【答案】B
11、某成年男子在颠足球，若图示位置为足球运动的最高点，在颠球过程中他的脚部几乎不动，下列选项中与足球离脚时的速度大小最接近的是(　　)
A．1 m/s B．2 m/s C．4 m/s D．6 m/s
【答案】C
12、接通电源与让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的时间关系应当是（ ）
A．先接通电源，后拉动纸带 　　B．先拉动纸带，后接通电源
C．拉动纸带的同时接通电源 　　D．先接通电源或先拉动纸带都可以
【答案】A
13、甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动的v－t图象如图所示，下列判断正确的是(　 　)
A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动
B．两物体两次相遇的时刻分别在1 s末和4 s末
C．乙在前2 s内做匀加速直线运动，2 s后做匀减速直线运动
D．2 s后，甲、乙两物体的速度方向相反
【答案】C
14、汽车以20 m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5 m/s2，则它关闭发动机后5秒内的路程为(　 　)
A．37.5 m B．162.5 m C．40 m D．42.5 m
【答案】C
15、（双选）中国的火星探测器“天问一号”2021年5月15日成功着陆火星，人类终有一日会飞往火星。若一物体从火星表面竖直向上抛出(不计气体阻力)时的 x－t 图像如图所示，则(　　)
A．该火星表面的重力加速度为1.6m/s2
B．该物体上升的时间为10 s
C．该物体被抛出时的初速度为8 m/s
D．该物体落到火星表面时的速度为16 m/s
【答案】AC
二、填空含实验题。
16、（实验）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列操作合理的顺序为（ ）
　A．把一细线系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面
　B．换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析
　C．把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车
　D．把打点计时器固定在木板无滑轮的一端，接好电源
　E．断开电源，取下纸带　
【答案】DACEB
17、用接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，测定小车做匀加速直线运动的加速度。某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4，量得0与1两点间距s1=30mm，3与4两点间距s4=48mm，则小车在0与1两点间的平均速度 m/s，小车的加速度是 m/s2。
【答案】0.30 0.60
18、甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验．实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照．已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片．
(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是____________．(填正确答案标号)
A．米尺 B．秒表 C．光电门 D．天平
(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法．
________________________________________________________________。
(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab＝24.5 cm、ac＝58.7 cm，则该地的重力加速度大小为g＝________m/s2.(保留2位有效数字)
【答案】(1)A　 (2)将米尺竖直放置，使小球下落时尽量靠近米尺　 (3)9.7
三、计算类解答题。
19、一物体从O点以4 m/s的速度滑上光滑斜面做匀减速直线运动，2 s后向上经过A点，此时物体的速度为2 m/s，物体在斜面上向上运动和向下运动的加速度相同．求：
(1)物体向上滑行的最大位移；
(2)从O点出发到返回O点的时间．
【答案】(1)8 m　 (2)8 s
【解析】(1)设物体上滑的加速度为a，则在前2 s内有
vA＝v0＋at，故a＝，解得a＝－1 m/s2.
设物体向上滑行的最大位移为x，则
v2－v＝2ax，v＝0，
故x＝，解得x＝8 m.
(2)物体上滑的时间t1＝＝4 s，
根据对称性，往返总时间t＝2t1＝8 s。
20、要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格.
启动加速度a1 4 m/s2
制动加速度a2 8 m/s2
直道最大速度v1 40 m/s
弯道最大速度v2 20 m/s
直道长度s 218 m
某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v1＝40 m/s，然后再减速到v2＝20 m/s，t1＝＝…；t2＝＝…；t＝t1＋t2
你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．
【答案】见解析。
【解析】这位同学的解法不合理．
加速到直道最大速度所用的时间为t1＝＝ s＝10 s
通过的位移为s1＝a1t＝200 m
减速到弯道最大速度v2所用的时间为
t2＝＝ s＝2.5 s
通过的位移为s2＝v1t2－a2t＝75 m
总的位移为s1＋s2＝200 m＋75 m＝275 m>218 m，所以这种解法是错误的．
正确解法：
设摩托车先加速到一个较大的速度vm，然后减速到v2，加速用的时间为t1′，通过的位移为s1′，减速用的时间为t2′，通过的位移为s2′.
由题意得vm＝a1t1′，v2＝vm－a2t2′
s1′＝a1t1′2, s2′＝vmt2′－a2t2′2，s1′＋s2′＝s
代入数据解得
t1′＝9 s, t2′＝2 s, s1′＝162 m，s2′＝56 m, vm＝36 m/s
所以最短时间为t′＝t1′＋t2′＝11 s。
21、随着经济发展，乡村公路等级越来越高，但汽车超速问题也日益凸显，为此一些特殊路段都设立了各式减速带。现有一辆汽车发现前方有减速带，开始减速，减至某一速度，开始匀速运动，匀速通过减速带，然后再加速到原来速度。汽车行驶的v－t图像如图所示，其中v为汽车的行驶速度，t为汽车行驶的时间。
(1)求汽车匀减速、匀加速阶段的加速度大小；
(2)求汽车全程5 s内的总位移；
(3)求汽车全程的平均速度。
【答案】(1)－4 m/s2　8 m/s2　 (2)22 m　 (3)4.4 m/s
【解析】(1)a1＝＝m/s2＝－4 m/s2，a2＝＝m/s2＝8 m/s2；
(2)匀减速阶段：x1＝1t1＝×2 m＝12 m，
匀速直线阶段：x2＝vt2＝2×2 m＝4 m；
匀加速阶段：x3＝2t3＝×1 m＝6 m，
总位移：x＝x1＋x2＋x3＝22 m；
＝＝ m/s＝4.4 m/s。