2023—2024学年高一上学期物理人教版2019必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究 分层练习含答案
一、选择题。
1、某辆汽车在一次刹车测试中,初速度大小为18 m/s,经过3 s汽车停止运动。若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内汽车加速度的大小为( )
A.3 m/s2 B.6 m/s2 C.15 m/s2 D.18 m/s2
2、、(双选)若一质点从t=0时刻开始由原点出发沿直线运动,其速度-时间图像如图所示,则该质点( )
A.t=1 s时离原点最远 B.t=2 s时离原点最远
C.t=3 s时回到原点 D.t=4 s时回到原点
3、(双选)俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称,人类能在20年后飞往火星。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1.6 m/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
4、一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1 s内与第2 s内的位移之比为x1:x2,在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1:v2.以下说法正确的是( )
A.x1:x2=1:3,v1:v2=1:2 B.x1:x2=1:3,v1:v2=1:
C.x1:x2=1:4,v1:v2=1:2 D.x1:x2=1:4,v1:v2=1:
5、(多选)对于初速度为零的匀加速直线运动,以下说法正确的是( )
A.物体在1 s、3 s、5 s时的速度之比为1∶3∶5
B.物体在1 s、3 s、5 s内的位移之比为1∶3∶5
C.物体经过1 m、3 m、5 m时的速度之比为∶∶
D.物体经过1 m、3 m、5 m所用时间之比为∶∶
6、中国青年网消息,北京被称作“最能装”的8A型列车正式亮相,最大载客量达到3 456人。该列车匀减速进站,停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站,在如图所示的四个v-t图像中,正确描述了列车运动情况的是( )
7、一物体做加速度为a的匀变速直线运动,经过t时间,其速度由v0变为v,下列关于t时间内所发生的位移x的表达式中错误的是( )
A.x=v0t+at2 B.x=vt+at2
C.x=vt-at2 D.x=t
8、(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
9、如图所示,两光滑斜面在B处连接,小球从A处由静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为3 m/s和4 m/s,运动时间tAB=2tBC。设球经过B点前后速度大小不变,则小球在AB、BC段的加速度大小之比为( )
A.3︰2 B.6︰1 C.2︰3 D.3︰1
10、如图所示,一辆正以8 m/s速度沿直线行驶的汽车,突然以1 m/s2的加速度加速行驶,则汽车加速行驶了18 m时的速度为( )
A.8 m/s B.12 m/s C.10 m/s D.14 m/s
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、(双选)如图所示为直升机由地面垂直起飞过程的v-t图像,则关于飞机的运动,下列说法正确的是( )
A.5~15 s内飞机在空中处于悬停状态
B.15~20 s内飞机匀减速下降
C.20 s内飞机上升的高度最大
D.20 s时飞机的加速度不为零
13、如图甲、乙、丙是中学物理课本必修1中推导匀变速直线运动的位移公式所用的速度图像,下列说法正确的是( )
A.推导中把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B.甲图用矩形面积的和表示位移大小比丙图用梯形面积表示位移大小更接近真实值
C.这种用面积表示位移的方法只适用于匀变速直线运动
D.若丙图中纵坐标表示运动的加速度,则梯形面积表示加速度的变化量
14、(多选)小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度—时间图像如图,由图可知( )
A.小球下落的最大速度为5 m/s
B.小球第一次反弹初速度的大小为3 m/s
C.小球能弹起的最大高度是0.45 m
D.小球能弹起的最大高度是1.25 m
15、(双选)四个质点做直线运动,它们的速度图像分别如图所示,在2 s末能回到出发点的是( )
二、解答题。
16、用打点计时器测定重力加速度,装置如图甲所示。
(1)如果实验时所用交流电频率为50 Hz,已知当地的重力加速度大约为9.79 m/s2,某同学选取了一条纸带并在该纸带上连续取了4个点,且用刻度尺测出了相邻两个点间距离,则该同学所选的纸带是(图乙所示)__ __ (填写代号即可)
(2)若打出的另一条纸带如图丙所示,实验时该纸带的__ __ (填“甲”或“乙”)端通过夹子和重物相连接,纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为__ __ m/s2,该值与当地重力加速度有差异的原因是__ __ 。(写一个即可)
17、某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6 m/s2,如果必须在2 s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?
18、根据我国机动车运行安全的技术标准,一辆质量在3.5 t~12 t的大型汽车,如行驶速度为30 km/h,其制动距离必须在8.0 m以内,则该车的制动系统产生的加速度至少是多大?若该车制动加速度不变,当它以60 km/h的速度行驶时,它的制动距离为多少米?
(注:制动距离是指机动车在一定的初速度下紧急制动时至机动车停止时驶过的距离.)
19、空降兵某部官兵使用新装备进行超低空跳伞,若跳伞空降兵在离地面224 m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动。一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降,为了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超过5 m/s(g取10 m/s2)。
(1)空降兵打开降落伞时离地的高度至少为多少米?
(2)如果空降兵落地的速度等于5 m/s,相当于从多高的地方做自由落体运动?
20、做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点,已知AB=BC=(l未知),AB段和BC段的平均速度分别为v1=3 m/s、v2=6 m/s。
(1)物体经B点时的瞬时速度vB为多大?
(2)若物体的加速度a=2 m/s2,试求AC段的距离l。
2023—2024学年高一上学期物理人教版2019必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究 分层练习含答案
一、选择题。
1、某辆汽车在一次刹车测试中,初速度大小为18 m/s,经过3 s汽车停止运动。若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内汽车加速度的大小为( )
A.3 m/s2 B.6 m/s2 C.15 m/s2 D.18 m/s2
【答案】B
2、、(双选)若一质点从t=0时刻开始由原点出发沿直线运动,其速度-时间图像如图所示,则该质点( )
A.t=1 s时离原点最远 B.t=2 s时离原点最远
C.t=3 s时回到原点 D.t=4 s时回到原点
【答案】BD
3、(双选)俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称,人类能在20年后飞往火星。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1.6 m/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
4、一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1 s内与第2 s内的位移之比为x1:x2,在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1:v2.以下说法正确的是( )
A.x1:x2=1:3,v1:v2=1:2 B.x1:x2=1:3,v1:v2=1:
C.x1:x2=1:4,v1:v2=1:2 D.x1:x2=1:4,v1:v2=1:
【答案】B
5、(多选)对于初速度为零的匀加速直线运动,以下说法正确的是( )
A.物体在1 s、3 s、5 s时的速度之比为1∶3∶5
B.物体在1 s、3 s、5 s内的位移之比为1∶3∶5
C.物体经过1 m、3 m、5 m时的速度之比为∶∶
D.物体经过1 m、3 m、5 m所用时间之比为∶∶
【答案】ACD
6、中国青年网消息,北京被称作“最能装”的8A型列车正式亮相,最大载客量达到3 456人。该列车匀减速进站,停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站,在如图所示的四个v-t图像中,正确描述了列车运动情况的是( )
【答案】B
7、一物体做加速度为a的匀变速直线运动,经过t时间,其速度由v0变为v,下列关于t时间内所发生的位移x的表达式中错误的是( )
A.x=v0t+at2 B.x=vt+at2
C.x=vt-at2 D.x=t
【答案】B
8、(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
9、如图所示,两光滑斜面在B处连接,小球从A处由静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为3 m/s和4 m/s,运动时间tAB=2tBC。设球经过B点前后速度大小不变,则小球在AB、BC段的加速度大小之比为( )
A.3︰2 B.6︰1 C.2︰3 D.3︰1
【答案】A
10、如图所示,一辆正以8 m/s速度沿直线行驶的汽车,突然以1 m/s2的加速度加速行驶,则汽车加速行驶了18 m时的速度为( )
A.8 m/s B.12 m/s C.10 m/s D.14 m/s
【答案】C
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、(双选)如图所示为直升机由地面垂直起飞过程的v-t图像,则关于飞机的运动,下列说法正确的是( )
A.5~15 s内飞机在空中处于悬停状态
B.15~20 s内飞机匀减速下降
C.20 s内飞机上升的高度最大
D.20 s时飞机的加速度不为零
【答案】CD
13、如图甲、乙、丙是中学物理课本必修1中推导匀变速直线运动的位移公式所用的速度图像,下列说法正确的是( )
A.推导中把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B.甲图用矩形面积的和表示位移大小比丙图用梯形面积表示位移大小更接近真实值
C.这种用面积表示位移的方法只适用于匀变速直线运动
D.若丙图中纵坐标表示运动的加速度,则梯形面积表示加速度的变化量
【答案】A
14、(多选)小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度—时间图像如图,由图可知( )
A.小球下落的最大速度为5 m/s
B.小球第一次反弹初速度的大小为3 m/s
C.小球能弹起的最大高度是0.45 m
D.小球能弹起的最大高度是1.25 m
【答案】ABC
15、(双选)四个质点做直线运动,它们的速度图像分别如图所示,在2 s末能回到出发点的是( )
【答案】AD
二、解答题。
16、用打点计时器测定重力加速度,装置如图甲所示。
(1)如果实验时所用交流电频率为50 Hz,已知当地的重力加速度大约为9.79 m/s2,某同学选取了一条纸带并在该纸带上连续取了4个点,且用刻度尺测出了相邻两个点间距离,则该同学所选的纸带是(图乙所示)__ __ (填写代号即可)
(2)若打出的另一条纸带如图丙所示,实验时该纸带的__ __ (填“甲”或“乙”)端通过夹子和重物相连接,纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为__ __ m/s2,该值与当地重力加速度有差异的原因是__ __ 。(写一个即可)
【答案】(1)D
(2)乙 9.4 纸带和打点计时器存在摩擦阻力或空气阻力
17、某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6 m/s2,如果必须在2 s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?
【答案】43.2 km/h
【解析】根据v=v0+at,有
v0=v-at=0-(-6 m/s2)×2 s=12 m/s=43.2 km/h
汽车的速度不能超过43.2 km/h.
18、根据我国机动车运行安全的技术标准,一辆质量在3.5 t~12 t的大型汽车,如行驶速度为30 km/h,其制动距离必须在8.0 m以内,则该车的制动系统产生的加速度至少是多大?若该车制动加速度不变,当它以60 km/h的速度行驶时,它的制动距离为多少米?
(注:制动距离是指机动车在一定的初速度下紧急制动时至机动车停止时驶过的距离.)
【答案】4.34 m/s2 32 m
【解析】汽车的初速度v0=30 km/h= m/s,
由匀变速直线运动的速度—位移公式v2-v=2ax
可知加速度a== m/s2≈-4.34 m/s2,“-”号表示加速度方向与初速度方向相反.当行驶速度v1=60 km/h= m/s时,
制动距离x1== m≈32 m。
19、空降兵某部官兵使用新装备进行超低空跳伞,若跳伞空降兵在离地面224 m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动。一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降,为了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超过5 m/s(g取10 m/s2)。
(1)空降兵打开降落伞时离地的高度至少为多少米?
(2)如果空降兵落地的速度等于5 m/s,相当于从多高的地方做自由落体运动?
【答案】(1)99 m (2)1.25 m
【解析】(1)设空降兵做自由落体运动的高度为h时速度为v,此时打开伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5 m/s,这种情况空降兵在空中运动的时间最短,
则有v2=2gh,vt2-v2=-2a(H-h)
代入数据解得h=125 m,v=50 m/s
为使空降兵安全着地,他展开伞时的高度至少为
H-h=224 m-125 m=99 m。
(2)当空降兵落地速度为5 m/s时,相当于从h′高处做自由落体运动,
则h′== m=1.25 m。
20、做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点,已知AB=BC=(l未知),AB段和BC段的平均速度分别为v1=3 m/s、v2=6 m/s。
(1)物体经B点时的瞬时速度vB为多大?
(2)若物体的加速度a=2 m/s2,试求AC段的距离l。
【答案】(1)5 m/s (2)12 m
【解析】(1)设A、B、C三点速度分别为vA、vB、vC
对于AB段,有=v1,对于BC段,有=v2
对于AC全程,B为中间位置,有vB=
联立以上三式解得vB=5 m/s,vA=1 m/s,vC=7 m/s。
(2)对于AC全程,有l==12 m。