第二章 匀变速直线运动的研究 章末复习与检测(含解析)

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名称 第二章 匀变速直线运动的研究 章末复习与检测(含解析)
格式 docx
文件大小 493.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-10-30 14:33:03

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第二章匀变速直线运动的研究 章末复习与检测
(时间90分钟,满分100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分)
1.如图是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、向同一目的地运动的位移—时间图象,由图象可以看出(  )
A.甲、乙两车是从同一地点出发的
B.甲车比乙车先到达了目的地
C.甲、乙两车在行进时的速率是相同的
D.甲、乙两车在t4时间内的平均速度是相同的
2.下列 v-t 图象中,表示物体做初速度为 的匀减速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
3.以的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而刹车获得大小为的加速度,则刹车后汽车的速度为(  )
A. B.0 C. D.
4.某军事试验场正在平地上试射对空导弹.若某次竖直向上发射导弹时发生故障,造成导弹的v t图像如图所示(取竖直向上为正方向),则下列说法中正确的是(  )
A.0~1s内导弹匀加速上升
B.1~2s内导弹静止
C.2~3s内匀减速下降
D.2~5s内导弹加速度的大小为10m/s2
5.甲乙两个质点同时同地同向做直线运动,它们的v-t图像如图所示,则(  )
A.乙比甲运动的快
B.2s末乙追上甲
C.在4s内甲的平均速度等于乙的平均速度
D.乙追上甲时距离出发点20 m
6.A、B两个物体从同一地点同时开始沿同一直线运动,它们运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.物体A的加速度越来越小,物体B的加速度不断增大
B.两物体之间的距离越来越大
C.在t=6.5s时,两物体速度相同
D.两物体在0~10s内的平均速度大小相等
7.物体的初速度为v0,以不变的加速度a做直线运动,如果要使速度增加到初速度的n倍,则经过的位移是( )
A. B. C. D.
8.跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下,运动员沿竖直方向运动,其图象如图所示,下列说法正确的是(  )
A.从末开始运动员处于静止状态
B.运动员在内的平均速度大小大于
C.末运动员的速度方向改变
D.内运动员做加速度逐渐增大的减速运动
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
9.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.5~15s内飞机在空中处于悬停状态
B.15~20s时飞机匀减速下降
C.20s时飞机上升的高度最大
D.20s时飞机的加速度不为0
10.在两条相邻平行的直公路上,分别有一辆自行车与汽车同向行驶,自行车在前,汽车在后,相距10米时汽车开始刹车,它们的位移x(m)随时间t(s)变化的规律为:汽车为,自行车为,则下列说法正确的是(  )
A.刹车后汽车做匀减速直线运动,初速度为18m/s,加速度为2m/s2
B.汽车能追上自行车,且两车共速时,汽车在自行车前面8m的地方
C.刹车后汽车和自行车第一次相遇时,汽车的速度为14m/s
D.刹车后汽车和自行车两次相遇的时间分别是1s和5s
11.已知某质点沿x轴做直线运动的坐标随时间变化的关系为,其中x的单位为m,时间t 的单位为s,则下列说法正确的是( )
A.若n=1,则物体做匀速直线运动,速度大小为2m/s
B.若n=2,则物体做匀变速直线运动,初速度大小为5m/s,加速度大小为4m/s2
C.若n=3,则物体做加速度越来越大的加速直线运动
D.若n=3,则物体做加速度越来越小的加速直线运动
12.在足球比赛中,跑位技术相当重要.图示为某前锋球员在时间t0内沿直线跑位的速度-时间图象,则在这段时间内,该球员( )
A.运动方向不变
B.运动的加速度方向不变
C.运动的加速度先增大后减小
D.先做加速运动后做减速运动
三、实验题(每空2分,共12分)
13.(1)某同学在用电火花计时器做探究匀变速直线运动规律的实验时,下列说法正确的是 .
A.应使用6V以下的低压交流电源
B.使用时先接通电源,后让纸带运动
C.从纸带上可以直接得到的物理量有时间间隔、位移和平均速度
D.每打完一条纸带要及时切断计时器的电源
(2)下图是小车在斜面上运动时,通过打点计时器所得的一条纸带 (A、B、C、D、E、F每相邻的两点间都有四个点未画出),测得各段长度为OA=6.0cm、OB=13.0cm、OC=21.0cm、OD=30.0cm、OE=40.0cm、OF=51.0cm根据这些数据:(打点计时器电源的频率为50Hz)
①算出B、C、D、E各点的瞬时速度分别为(单位:m/s): 、 、 、 (均保留3位有效数字)
②在如图坐标系中作出v-t图象(取打A点为计时起点)
③图线延长线与纵轴的交点的物理意义是什么
④从图象判断,这是匀变速直线运动吗 说出原因.
⑤若是匀变速直线运动,请求出加速度.若不是请说明加速度的变化情况.
14.某实验小组采用图所示的装置探究“小车速度随时间变化的规律”,图中小车可放置砝码.实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz
(1)实验的部分步骤如下:
①在小车上放入砝码,将纸带穿过打点计时器,并连在小车后端,用细绳连接小车和钩码;
②让小车停在打点计时器附近, , ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点, ,取下纸带;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
(2)下图是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表格中的相应位置 , 。
表1纸带的测量结果
测量点 s/cm
0 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
(3)在坐标纸上画出小车的图象(以0点为计时起点,竖直坐标以0.30m/s开始) ;
(4)根据图象判断小车做的是 直线运动;
(5)小车的加速度大小为 m/s2(小数点后保留两位)。
四、计算题(15题12分,16题14分,17题14分,共40分。)
15.甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
16.汽车以12m/s在路面匀速直线运动,后进入车流量较少的路段,时刻,汽车开始做匀加速直线运动,时速度增大到44m/s,之后继续匀速直线运动。求:
(1)汽车匀加速阶段的加速度大小;
(2)汽车匀加速阶段的位移大小;
(3)汽车匀加速阶段的平均速度的大小。
17.某机动车综合性能检测中心检测汽车A的制动性能:以标准速度20m/s在平直公路上行驶时,制动后经过40s停下来。现A汽车在平直公路上以20m/s的速度行驶,发现正前方170m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行驶,司机立即制动。求:
(1)汽车A制动过程的加速度大小;
(2)汽车A制动后经过10s,A车与B车相距多远;
(3)请你通过计算判断两车是否会发生碰撞?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.在计时时刻,甲车已经在乙车前方s0处,而且开始运动了,而乙车在t2时刻才开始运动,A错误;
B.由于乙车运动是持续的,t3时刻就先到达了目的地,B错误;
C.而此时刻甲车才重新开始运动,t4时刻才到达目的地,由于两车在行进部分的图线的斜率是相同的,所以在行进时的速率是相同的,C正确;
D.甲、乙两车在t4时间内甲的位移小于乙的位移,甲的平均速度小于乙的平均速度,D错误.
故选C。
2.C
【详解】A.速度不随时间而变化,表示物体做匀速直线运动.故A不符合题意.
B.速度均匀减小,加速度不变,但是物体的初速度不是v0的匀减速直线运动.故B不符合题意.
C.速度均匀减小,加速度不变,表示物体做初速度为v0的匀减速直线运动.故C符合题意.
D.速度均匀减小,加速度不变,但是物体的初速度不是v0的匀减速直线运动.故D不符合题意.
3.B
【详解】由题可知
由公式
可知汽车刹车时间为
则刹车后汽车的速度为0。
故选B。
4.A
【详解】A.内导弹的速度随时间均匀增加,速度为正,故导弹匀加速上升,故A正确;
B.内物体的速度不变,且为正,故导弹匀速上升,故B错误;
C.内导弹的速度仍然向上,但均匀减小,知导弹匀减速上升,故C错误;
D.内导弹加速度的大小为
故D错误。
故选A。
5.C
【详解】A.由图像可知,甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,2s前,甲比乙运动得快;2秒时,二者速度相等,之后乙比甲运动得快,A错误;
BCD.面积表示位移,2秒时,甲的位移,乙的位移
0~4s内二者位移相同
4s末乙追上甲;0~4s内两者位移相同,时间相同,则平均速度相同,故C正确;BD错误。
故选C。
6.C
【详解】A.v-t图像的斜率表示加速度,则知A的加速度不变,B的加速度越来越大,A错误;
B.图像与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图像可知,两物体之间的距离先越来越大,在越来越小,最后越来越大,B错误;
C.v-t图像的交点表示速度相等,t=6.5s时两图像相交,故可得在t=6.5s时,两物体速度相同,C正确;
D.图像与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图象可知,0~10s内,A的位移比B的位移大,则A物体的平均速度比B物体的平均速度大,D错误。
故选C。
7.D
【详解】根据匀变速直线运动的速度位移公式得
解得
故选D。
8.B
【详解】A.从末开始运动员处于匀速直线运动状态,选项A错误;
B.若运动员在0-10s内做匀变速直线运动,则平均速度
运动员在0~10s内的位移大于匀加速直线运动到20m/s的位移,所以平均速度大于10m/s。故B正确;
C.在整个过程中,速度都是正值,运动员的速度方向未改变。故C错误;
D.10~15 s内图线的斜率逐渐减小,则加速度逐渐减小,运动员做加速度逐渐减小的减速运动。故D错误;
故选B。
9.CD
【详解】A.5~15s内飞机速度为,可知飞机在做匀速直线运动,故A错误;
B.图象的斜率表示加速度,15~20s时飞机的加速度方向向下,飞机的速度方向向上,可知15~20s时飞机匀减速上升,故B错误;
C.飞机向上运动,飞机向下运动,可知20s时飞机上升的高度最大,故C正确;
D.图象的斜率表示加速度,20s时图象斜率不为零,故飞机的加速度不为0,故D正确。
故选CD。
10.BC
【详解】A. 由公式
可得,汽车初速度为18m/s,加速度大小为4m/,A错误:
B. 当汽车与自行车速度相等时,是能否相遇的临界条件,故汽车与自行车的速度相等所需要的时间为
代入数据,可得
3s内汽车的位移为
3s内自行车的位移为
因为
所以,共速时汽车在自行车前面
36—28 =8
的地方,所以B正确;
CD. 当汽车追上自行时,满足
即有
解得
汽车停止运动的时间为
s
说明5s时汽车早已停止运动,汽车停止运动的位移为
因此第二次相遇时间为
s
可得汽车与自行车可以相遇两次,当汽车与自行车第一次相遇时,则有
C正确D错误。
故选BC。
11.AC
【详解】若n=l,则x=5+2t,速度为 v=x′=2m/s,不变,所以物体做匀速直线运动,速度大小为2m/s.故A正确.若n=2,则x=5+2t2,速度为 v=x′=4t (m/s),加速度为 a=v′=4(m/s2),所以物体做匀变速直线运动,初速度大小为0,加速度大小为4m/s2.故B错误.若n=3,则x=5+2t3,速度为 v=x′=6t2 (m/s),加速度为 a=v′=12t(m/s2),所以物体做加速度越来越大的加速直线运动.故C正确,D错误.故选AC.
点睛:解决本题的关键是知道速度与位移的关系、加速度与速度的关系,运用数学知识分析物体的运动情况:位移对时间求导得到速度,速度对时间求导得到加速度.
12.AD
【详解】由速度时间图像可知,速度总是正值,则运动方向不变,且先加速后减速,选项AD正确;v-t线的斜率等于加速度,可知运动的加速度先为正后为负,加速度方向发生了改变,加速度大小先减小后增加,选项BC错误;故选AD.
13. BD 0.750 0.850 0.950 1.05 A点速度 是匀变速直线运动 加速度为1.00m/s2
【详解】(1)A.电火花计时器用的是220V的交流电,故A错误;
B.使用电火花计时器时应先接通电源,后让纸带运动,故B正确;
C.从纸带上可以直接得到的物理量有时间间隔、位移,平均速度需要计算,故C错误;
D.每打完一条纸带要及时切断计时器的电源,故D正确.
故选:BD
(2) ①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
利用匀变速直线运动的推论:
vB==0.750m/s,
vC= =0.850m/s,
vD==0.950m/s,
vE==1.05m/s;
②根据描点法作出图象,如图所示:
③图线延长线与纵轴的交点表示t=0时的速度,即A点的速度;
④图象是直线,表示物体的速度是均匀变化的,所以是匀变速直线运动;
⑤速度时间图象的斜率表示加速度,由速度图象上任意两点所对应的速度,
算出加速度为a==1.00m/s2;
【点睛】根据某点的瞬时速度用与之相邻的两个点间的平均速度代替,求出各点的速度,画出图象,图象的斜率表示加速度.
14. 接通电源 释放小车 断开开关 5.07 0.49 匀加速 1.25
【详解】(1)②[1][2][3]先接通电源,然后释放小车,实验结束后断开开关,再取下纸带;
(2)[4][5]C点到O点的距离从刻度尺的可读出5.07cm,C点的速度根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度可得,即
(3)[6]描点作图如下
(4)[7]根据图像,可近似为倾斜直线,即判断小车做的为匀加速直线运动;
(5)根据图像的斜率即加速度可得:小车的加速度
15.
【详解】设甲开始的加速度为a,两段时间间隔都为t,则甲在两段时间内的总路程为:
乙在两段时间内的总路程为:
由上两式得
16.(1)2m/s2(2)448m(3)28m/s
【详解】(1)根据v=v0+at可得汽车匀加速阶段的加速度大小:
(2)根据 汽车匀加速阶段的位移大小
(3)汽车匀加速阶段的平均速度的大小
17.(1)0.5m/s2;(2)55m;(3)两车碰撞
【详解】(1)根据速度时间公式得汽车A的加速度为
(2) 汽车A制动后经过10s,A车的位移
B车的位移为
A车与B车的距离为
(3)当两车速度相等时,有
解得
根据速度位移公式得速度相等时汽车A的位移
汽车B的位移为
因为
则两车相撞。
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