第二章匀变速直线运动的研究 单元测试(含解析)

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名称 第二章匀变速直线运动的研究 单元测试(含解析)
格式 docx
文件大小 1.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-11-03 13:58:15

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第二章匀变速直线运动的研究 单元测试
一、单选题
1.如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移-时间(x-t)图象,由图象可以看出在0~4 s这段时间内
A.甲、乙两物体始终同向运动
B.4 s时甲、乙两物体之间的距离最大
C.甲的平均速度等于乙的平均速度
D.甲、乙两物体之间的最大距离为2 m
2.《中华人民共和国道路交通安全法》第八十条规定:机动车在高速公路上行驶,车速超过时,应当与同车道前车保持100米以上的距离。现有甲、乙两车在高速公路的同一车道上同向行驶。甲车在前,乙车在后。速度均为。甲、乙相距,时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化如图甲、乙所示,取运动方向为正方向。下列说法正确的是(  )
A.时两车相距最近 B.时两车速度不相等
C.时两车距离最近,且最近距离为10m D.两车在内不会相撞
3.某驾驶员手册规定具有良好刹车性能的汽车在以90km/h的速率行驶时,可以在80m的距离内被刹住。若汽车刹车时的加速度的大小为 ,则驾驶员所允许的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)为(  )
A.0.7s B.0.5s C.0.4s D.0.2s
4.如图所示是一个质点做匀变速直线运动的位移—时间图像的一段,从图中所给的数据可以确定(  )
A.质点在运动过程中经过图线上P点所对应位置时的速度小于2m/s
B.质点在运动过程中t=3.5 s时的速度等于2m/s
C.质点在运动过程中在3 s~3.5 s这段时间内位移等于1 m
D.以上说法均不正确
5.汽车以大小为的速度做匀速直线运动,刹车后,获得的加速度的大小为,那么刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的路程之比为( )
A.1∶9 B.1∶1 C.1∶3 D.3∶4
6.如图所示,一物体沿直线做匀减速运动连续经过A、B、C三点,已知BC间距离是AB的两倍,AB段的平均速度是8m/s,BC段的平均速度是4m/s,则物体经过C点时的瞬时速度为(  )

A.2m/s B.1m/s C.0.8m/s D.0.5m/s
7.下列通过逻辑推理和实验验证得出落体运动规律的科学家是(  )
A. 亚里士多德 B. 伽利略
C. 牛顿 D. 笛卡尔
8.2020年12月1日23时11分,嫦娥五号探测器成功着陆月球,在着陆过程中,其中一段是探测器悬停在月球表面上方1.8m处,然后仅在月球引力作用下自由下落,1.5s后落在月球表面,则下列说法不正确的是(  )
A.探测器自由下落的加速度为1.6m/s2
B.探测器自由下落过程中相等时间内速度的增加量相同
C.探测器自由下落到距月球表面0.9m处的速度为1.2m/s
D.探测器自由下落到月球表面的速度为2.4m/s
二、多选题
9.某物体运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体在第末运动方向发生变化
B.物体在第内和第内的加速度是相同的
C.物体在末返回出发点
D.物体在末离出发点最远,且最大位移为
10.如图甲所示为A、B两物体运动位置x随时间变化的图像,图乙为C、D两物体在平面上运动时的轨迹图,则以下说法正确的是(  )

A.A、B、C、D四个物体都做直线运动
B.时间内,A、B两物体之间的距离先增大后减小
C.C、D两个物体从O点运动到P点的位移相同
D.C、D两个物体从O点运动到P点的平均速度相同
11.一辆汽车正在平直的公路上以54km/h的速度行驶,司机遇到紧急情况便立即踩下制动器,此后,汽车开始做匀减速直线运动。已知汽车运动30m后停下来,则下列说法正确的是(  )
A.汽车减速运动的加速度大小为3.75m/s2 B.汽车减速运动的加速度大小为48.6m/s2
C.汽车刹车后15m时的速度为7.5m/s D.汽车刹车后15m时的速度为m/s
12.一个做自由落体运动的物体,其落地速度为20m/s,重力加速度g取10m/s2,则下列描述正确的是(  )
A.下落的时间为2s B.下落时距地面的高度为20m
C.下落过程中的平均速度为5m/s D.最后ls的位移为15m
三、实验题
13.某同学利用如图所示的实验装置研究匀变速直线运动规律,得到一条清晰的纸带,并在纸带上选取A、B、C、D、E、F共6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),已知打点计时器的频率为。将毫米刻度尺平放在纸带上,零刻度和计数点A对齐。
(1)纸带上两点的距离 ;
(2)在打出C点时小车的速度大小为 (保留2位有效数字);
(3)若,,,请在下图坐标纸中描点并画出小车运动的图像 (以A点作为计数起点)。由图像可得,小车的加速度 ,F点的速度 。(保留2位有效数字)
14.①测定匀变速直线运动的加速度的实验步骤如下,其中有明显操作错误的步骤是 。
A. 把打点计时器固定在长木板的无定滑轮一端,接好电路
B. 把一条细绳系在小车上,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
C. 把小车停在靠近打点计时器处,先放开小车,再接通计时器电源
D. 断开电源,取下纸带
E. 换纸带重复做使小车运动三次,选择一条比较理想的纸带使用
F.整理器材。
②用接在50Hz低压交流电源上的打点计时器得到一条如图所示的纸带,从比较清晰的点起,每5个打印点取一个计数点,分别记为0、1、2、3、4、……,量得0、1两点间的距离x1=3.0.cm,1、2两点间的距离x2=3.5cm,2、3两点间的距离x3=4.0cm,3、4两点间的距离x4=4.5cm,则打计数点1时物体的瞬时速度为 m/s,物体运动的加速度为 m/s2。打计数点4时物体的瞬时速度为 m/s(结果要求保留两位有效数字)
四、解答题
15.在平直公路上,以速度v0 =12 m/s匀速前进的汽车,遇紧急情况刹车后,轮胎停止转动在地面上滑行,经过时间t =1.5s汽车停止,当地的重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)刹车时汽车加速度a的大小?
(2)开始刹车后,汽车在2s内发生的位移x。
16.如图所示,玩具车静止在水平地面上,车长为l=0.04m,向右做速度为v0匀速直线运动,同时在车的正前方x0=0.3m处的正上方H=0.2m高处,有一个可视为质点的小球从静止开始做自由落体运动(重力加速度为,不考虑小球碰撞反弹),求:
(1)若小球能落在车面上,下落所用的时间t;
(2)为了使小球能落在车面上,小车的速度v0应该满足什么条件。
17.汽车以的速度向右做匀速直线运动,发现前方相距m处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小。从刚刹车开始计时。求:
(1)追上B前,经多长时间、B间的最远距离?
(2)追上B前,、B间的最远距离为多少?
(3)经过多长时间恰好追上B?
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.由于位移-时间图象的斜率表示该时刻的速度,可以从图中看出乙物体的速度(斜率)始终为正值,即速度始终为正方向,甲物体前两秒内速度为正方向,2秒末到4秒末速度为负方向,故A错误;
B.4s秒末两物体的位置坐标相同,说明两物体相遇,故B错误;
C.由图知:4s内甲、乙的位移大小分别为
可见,甲乙位移相等,所用时间也相等,则由平均速度公式
可知,甲乙平均速度相等,故C正确;
D.从位移-时间图象来看,两个物体两秒末纵坐标读数之差最大,即两物体相距最远,可知2s末两物体相距最远,最大距离为
故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.根据甲乙两图像可知,3s时乙车速度仍为30m/s,甲车速度为
此后,甲车加速,乙车减速。两车间距继续减小。故A错误;
BC.根据甲乙两图像可知,6s时甲乙两车速度分别为
此时,两车共速,距离最近。
故B错误;C错误;
D.由题意可知,6s后甲车继续加速,乙车继续减速。故两车不会相撞。故D正确。
故选D。
3.A
【详解】假设驾驶员的反应时间为t,反应时间内汽车做匀速直线运动的速度为v,所以反应时间内汽车通过的位移
然后汽车做匀减速直线运动直到停止,由位移与速度的关系式得
全过程位移
解得
故选A。
4.B
【详解】A.物体做的是匀变速直线运动,P点为位移的中间位置,而这段时间的平均速度的大小为
根据匀变速直线运动的规律可知,此段位移的中间时刻的瞬时速度即为2m/s,由于中间时刻的瞬时速度要小于中间位置的瞬时速度,所以P点速度要大于2m/s,故A错误;
B.质点做匀变速直线运动,根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度得到第四秒内的平均速度等于3.5s时物体的瞬时速度,故质点在3.5s时的速度等于2m/s,故B正确;
C.质点做匀加速直线运动,速度增大,所以在3s~3.5s这段时间内位移小于1m,在3.5s~4s这段时间内位移大于1m,故C错误;
D.根据上述分析可知D错误。
故选B。
5.D
【详解】汽车刹车速度减为零所需的时间为
则刹车2s内的位移
汽车经4s就停止运动,故6s内的位移为4s内的位移,即
D正确;
故选D。
【点睛】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车速度减为零所需的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出刹车后2s内和6s内的位移,从而得出大小之比。
6.C
【详解】由题知,物体做匀减速直线运动,且设AB间的距离为x,则根据题意有
联立解得
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有

其中还有
解得
联立解得
故选C。
7.B
【详解】伽利略让小球沿斜面滚下,得到小球的位移与时间的平方成正比,自由落体运动是小球在斜面上运动的特例,从而得到自由落体运动的规律,B正确,ACD错误。
故选B。
8.C
【详解】AB.探测器在地球引力下运动,受恒力,做匀加速直线运动。可得探测器自由下落的加速度
a=m/s2=1.6m/s2
探测器自由下落过程中相等时间内速度的增加量相同,AB正确;
D.探测器自由下落到月球表面的速度
v=at=1.6×1.5m/s=2.4m/s
D正确;
C.探测器自由下落到月球表面的平均速度
m/s=1.2m/s
在匀变速运动过程中,中间时刻的速度等于平均速度,而探测器自由下落到距月球表面0.9m处的速度为中点的速度,到达中点时的速度为
故C错误;
本题选不正确的,故选C。
9.ABC
【详解】A.在0~2s内,物体的速度一直为正,2s~4s速度为负值,所以物体在第末运动方向发生变化,故A正确;
B.在1s~3s时间内,图象的斜率一定,根据v-t图象的斜率表示加速度,可知物体的加速度不变,所以物体在第2s内和第3s内的加速度相同,故B正确;
C.根据v-t图象与时间轴所围的面积表示位移,图象在时间轴上方位移为正,图象在时间轴下方位移为负,可知在0~2s内,物体的位移大小为
在2s~4s内,物体的位移大小为
所以4s内的位移为零,即物体在4s末返回出发点,故C正确;
D.根据v-t图象与时间轴所围的面积表示位移,图象在时间轴上方位移为正,图象在时间轴下方位移为负,可知物体在2s末,物体的位移最大,离出发点最远,最大距离为
故D错误。
故选ABC。
10.BC
【详解】A.图像只能够描述直线运动,因此A、B两个物体做直线运动,图乙是物体运动时的轨迹图,可知C做直线运动,D做曲线运动,故A错误;
B.时间内,纵坐标的差值先增大后减小,表明A、B两物体之间的距离先增大后减小,故B正确;
C.图乙是轨迹图,根据图乙可知,C、D两物体始末位置相同,则C、D两个物体从O点运动到P点的位移相同,故C正确;
D.根据
结合上述可知,C、D两个物体从O点运动到P点的位移相同,但时间间隔关系不确定,则C、D两个物体从O点运动到P点的平均速度大小关系也不确定,故D错误。
故选BC。
11.AD
【详解】AB.初速度v0=54km/h=15m/s,根据刹车距离可知减速过程加速度
故A正确,B错误;
CD.汽车刹车后运动15m过程中,根据公式
解得
故C错误,D正确。
故选AD。
12.ABD
【详解】A.根据,代入数据解得
A正确;
B.距地面的高度为
B正确。
C.下落过程中的平均速度为
C错误;
D.最后1s的位移为
D正确。
故选ABD。
13. /// 0.16 0.40 0.29
【详解】(1)[1]由纸带可得,纸带上两点的距离为
(2)[2]相邻计数点的时间间隔为
由图可知
则在打出C点时小车的速度大小为
(3)[3]坐标纸中描点并画出小车运动的图像如图所示
[4]由图像可得,小车的加速度为
[5]根据速度与时间的关系可得,F点的速度为
14. C 0.33 0.50 0.48
【详解】①[1]实验中把小车停在靠近打点计时器处后,应先接通计时器电源,再放开小车,这样才可以得到较多的计数点,得到更准确的实验结果。
故选C。
②[2]每5个打印点取一个计数点则0、1、2、3、4相邻点间的时间为
根据匀变速直线运动推论得打计数点1时物体的瞬时速度为
[3]物体运动的加速度为
[4]打计数点23时物体的瞬时速度分别为

根据匀变速运动规律有
代入数据解得
15.(1)8m/s2 ;(2)9m
【详解】(1)根据速度时间公式得,刹车时汽车的加速度大小
(2)汽车在内的位移等于内的位移,则
16.(1)0.2s;(2)
【分析】小球自由下落的高度一定,则下落的时间一定,小球落在小车上,则在这段时间内的位移大于x0,小于(l+x0),根据匀速直线运动的位移时间公式求出小车速度的范围
【详解】(1)小球下落过程

(2)若车前端碰到小球,有

若车后端碰到小球,有


17.(1)3s;(2)16m;(3)8s
【详解】(1)当、B两汽车速度相等时,两车间的距离最远,设经历时间为,则
解得
(2)此时汽车的位移
汽车B的位移
故最远距离
(3)汽车B从开始减速直到静止经历的时间
运动的位移
汽车在时间内运动的位移
此时相距
汽车需再运动的时间
故追上B所用时间
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页