阶段测评(二)
(满分:100分 时间:60分钟)
一、选择题(每题6分,共48分)
1.物体以5 m/s的初速度下落(忽略空气阻力),那么下列关于该物体的运动的说法中,正确的是( )
A.是自由落体运动
B.不是自由落体运动
C.可能是也可能不是自由落体运动
D.以上说法都不对
[解析] 由于该物体的初速度v0≠0,不符合自由落体运动的定义,故该物体的运动不是自由落体运动,但该运动是匀变速直线运动.B正确.
[答案] B
2.在真空中,将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放,下列频闪照片中符合事实的是( )
[解析] 在真空中,将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放,苹果和羽毛都做自由落体运动,故频闪照片C符合事实.
[答案] C
3.一物体做匀减速直线运动,初速度为10 m/s,加速度大小为1 m/s2,则物体在停止运动前1 s内的平均速度为( )
A.5.5 m/s B.5 m/s
C.1 m/s D.0.5 m/s
[解析] 物体停止运动所用的时间为t== s=10 s,所以最后1 s内的平均速度为=v9.5=v0-at9.5=10 m/s-1×9.5 m/s=0.5 m/s,选项D正确.
[答案] D
4.
一质点沿直线运动时的速度-时间图线如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.第1 s末质点的位移和速度都改变方向
B.第2 s末质点的位移改变方向
C.前4 s内质点的位移为零
D.第3 s末和第5 s末质点的位置相同
[解析] 第1 s末质点的位移和速度都不改变方向,选项A错误;第2 s末质点的速度改变方向,位移不改变方向,选项B错误;前4 s内,图线与坐标轴围成的上下两部分的面积相等,故质点的位移为零,选项C正确;同理,第3 s末到第5 s末质点的位移为零,故选项D正确.
[答案] CD
5.如图所示,水平地面上固定有两块木板AB、BC,两块木板紧挨在一起,木板AB的长度是BC的3倍.一颗子弹以初速度v0从A端水平射入木板,并恰能从C端射出,经历的时间为t,子弹在木板中的运动可以看成匀减速运动,则下列说法中正确的是( )
A.子弹到达B点时的速度为
B.子弹到达B点时的速度为
C.子弹从A到B所用的时间为
D.子弹从A到B所用的时间为
[解析] 末速度为零的匀减速运动可以看做逆向的初速度为零的匀加速运动.根据匀变速直线运动规律的推论,对于初速度为零的匀加速运动,第一个时间T内和第二个时间T内的位移之比为1?3,据此可以证明子弹从A到B所用的时间等于从B到C所用的时间,所以子弹从A到B所用的时间为,子弹到达B点时的速度等于从A到C的平均速度,即.故选项B、D正确.
[答案] BD
6.
甲、乙两物体由同一位置开始沿同一直线运动,其速度图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.开始阶段乙在甲的前面,20 s后乙在甲的后面
B.20 s末,甲追上乙,且甲、乙的速度相等
C.40 s末,甲追上乙
D.在追上前,20 s末两物体相距最远
[解析] v-t图象中,纵坐标表示速度,图象与时间轴所围的面积表示位移.甲、乙两物体由同一位置开始沿同一直线运动,所以追上的条件是位移相等,40 s末,甲、乙图象与时间轴围成的面积相等,说明甲、乙相遇,分析可知是甲追上乙,选项A、B错误,C正确;20 s末,甲、乙图象与时间轴围成的面积相差最大,说明追上前,20 s末两物体相距最远,选项D正确.
[答案] CD
7.一石块从楼房阳台边缘处向下做自由落体运动到达地面,把它在空中运动的时间分为相等的3段,如果它在第1段时间内的位移是1.2 m,那么它在第3段时间内的位移为( )
A.1.2 m B.3.6 m C.6.0 m D.10.8 m
[解析] 利用重要推论x1?x3=1?5,得x3=5x1=1.2×5 m=6.0 m,故C正确.
[答案] C
8.一辆汽车从车站开出,做匀加速直线运动,它开出一段时间后,司机发现有一位乘客未上车,急忙制动,车又做匀减速直线运动,结果汽车从开始启动到停下,共用10 s,前进了15 m,则在此过程中,汽车达到的最大速度是( )
A.1 m/s B.1.5 m/s C.3 m/s D.8 m/s
[解析] 设汽车最大速度为v,匀加速过程中的加速度为a1,位移为s1;匀减速过程中的加速度为a2,位移为s2.由题意知:v2=2a1s1,v2=2a2s2,s1+s2=15 m,+=10 s,联立以上四式可得v=3 m/s.
[答案] C
二、填空题(每题6分,共12分)
9.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,某同学得到一条点迹清晰的纸带,他取好计数点A、B、C、D、E,每相邻两计数点间还有四个点未画出,测得B、C、D、E距A的距离如下图所示,则打C点的瞬时速度为________m/s,物体的加速度为________m/s2.
[解析] C为B、D的中间时刻,则
vC=vBD== m/s
=0.85 m/s.
a==
==×10-2 m/s2
=4.24 m/s2.
[答案] 0.85 4.24
10.
如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物拖着纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.
(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材.
A.直流电源、天平及砝码
B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码
D.交流电源、毫米刻度尺
(2)通过作图的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.为使所作图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作________图象,其纵轴表示的是________,横轴表示的是________.
[解析] (1)打点计时器需接交流电源;重力加速度与物体的质量无关,所以不需要天平和砝码;计算速度时需要用刻度尺测量相邻计数点间的距离,故选项D正确.
(2)由自由落体运动的规律v2=2gh可得=gh,当纵轴表示,横轴表示重物下落的高度h时,图线的斜率即可表示重力加速度.
[答案] (1)D (2)-h 速度平方的二分之一 重物下落的高度
三、计算题(每题20分,共40分)
11.一物体在与初速度方向相反的恒力作用下做匀减速直线运动,v0=20 m/s,加速度大小为5 m/s2,求:
(1)物体经多少秒后回到出发点?
(2)由开始运动算起,求6 s末物体的速度.
[解析] 由于物体连续做匀变速直线运动,故可以直接应用匀变速运动公式.以v0的方向为正方向.
(1)设经t秒回到出发点,此过程中位移x=0,代入公式x=v0t+at2,并将a=-5 m/s2代入,得
t=-=- s=8 s.
(2)由公式v=v0+at知6 s末物体的速度
v=v0+at=[20+(-5)×6] m/s=-10 m/s.
负号表示此时物体的速度方向与初速度方向相反.
[答案] (1)8 s (2)10 m/s,方向与初速度方向相反
12.某汽车在高速公路上行驶的速度是108 km/h,若驾驶员发现前方80 m处发生了交通事故,马上紧急刹车,汽车以恒定的加速度经过4 s才停下来.
(1)该汽车是否会有安全问题?
(2)如果驾驶员看到交通事故时的反应时间是0.5 s,该汽车是否会有安全问题?
[解析] (1)取汽车行驶的初速度方向为正方向.
由公式v=v0+at可得,汽车刹车过程中的加速度为
a==m/s2=-7.5 m/s2.
汽车从刹车到停止所经过的位移为
x=v0t+at2= m=60 m.
由于前方距离有80 m,汽车经过60 m就已停下来,所以不会有安全问题.
(2)汽车做匀速直线运动的位移为
x0=v0t1=30×0.5 m=15 m.
汽车做匀减速直线运动的位移为
x=60 m.
汽车停下的实际位移为
x′=x0+x=(15+60)m=75 m.
由于前方距离有80 m,所以不会有安全问题.
[答案] 见解析