人教版物理必修1第2章 匀变速直线运动的研究 测试卷

第二章　《匀变速直线运动的研究》测试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟．
班级________　　姓名________　　分数________
第Ⅰ卷(选择题，共40分)
一、选择题(本大题共10小题，每题4分，满分40分．在每小题给出的选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不选的得0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
【答案】B
【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．
2.
一物体从静止开始运动，其速度—时间图象如图所示，那么物体在0～t0和t0～2t0两段时间内(　　)
A．加速度大小之比为1∶1
B．位移大小之比为1∶1
C．平均速度大小之比为2∶1
D．平均速度大小之比为1∶2
【答案】B
【解析】由图象可得，a1＝，a2＝＝－，＝，选项A错误.＝＝，选项B正确．根据匀变速直线运动推论可知：1＝2＝，选项CD错误．
3．A、B两物体从同一点开始运动，由A、B两物体的速度—时间图象(如图)可知下述说法中正确的是(　　)
A．A、B两物体同时从同一位置向同一方向运动
B．A、B两物体自同一时刻向不同方向运动
C．A、B两物体的加速度大小均为5
m/s2
D．A、B两物体在A出发后4
s时，相距20
m
【答案】D
【解析】由v－t图象可知，A、B两物体自同一位置向同一方向运动，且B比A晚出发2
s，选项AB错误；图中直线的斜率大小表示做匀变速直线运动的加速度大小，由v－t图象可知，aA＝5
m/s2，aB＝10
m/s2，选项C错误；A、B两物体在A物体出发后4
s时，xA＝40
m，xB＝20
m，两物体相距20
m，选项D正确．
4．如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5所示的小球运动过程中每次曝光时的位置．已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d.根据图中的信息，下列判断正确的是(　　)
A．位置1是小球释放的初始位置
B．位置1不是小球释放的初始位置
C．小球下落的加速度为
D．小球在位置3的速度为
【答案】BCD
【解析】小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶…，而题图中位移之比为2∶3∶4∶5，故位置1不是小球释放的初始位置，选项A错误，B正确；由Δs＝aT2知a＝，选项C正确；v3＝＝，选项D正确．
5．某动车组列车以平均速度v从甲地开到乙地所需的时间为t，该列车以速度v0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v0继续匀速前进，从开始刹车至加速到v0的时间是t0(列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等)，若列车仍要在t时间内到达乙地，则动车组列车匀速运动的速度v0应为(　　)
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】从开始刹车至加速到v0的过程中，列车做匀变速直线运动，总位移大小为v0t0，根据题意有vt＝v0t0＋v0(t－t0)，解得：v0＝
，选项C正确．
6．一物体以初速度v0＝20
m/s沿光滑斜面匀减速向上滑动，当上滑距离x0＝30
m时，速度减为10
m/s，物体恰滑到斜面顶部停下，则斜面长度为(　　)
A．40
m
B．50
m
C．32
m
D．60
m
【答案】A
【解析】根据v2－v＝2ax求出物体的加速度为a＝＝
m/s2＝－5
m/s2，物体到达斜面顶部时速度为0，则斜面长度L＝＝40
m，选项A正确，选项BCD错误．
7．如图所示为一质点从t＝0时刻开始，做初速度为零的匀加速直线运动的位移—时间图象，图中斜虚线为t＝4
s时对应图象中的点的切线，交时间轴于t＝2
s处，由此可知该质点做匀加速运动的加速度为(　　)
A．2
m/s2
B.
m/s2
C.
m/s2
D.
m/s2
【答案】B
【解析】由题图可知，t＝4
s时图象的切线斜率为该时刻的速度，则v＝2
m/s，故加速度a＝＝
m/s2，B正确．
8．一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示．由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起．从开始释放到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则(　　)
A．t1>t2
B．t1C．v1∶v2＝1∶2
D．v1∶v2＝1∶3
【答案】C
【解析】A垫片下落用时t1等于B垫片开始下落L用时，B垫片再下落3L用时t2，由于t1、t2时间内B下落的位移满足1∶3的关系，故t1＝t2，v1∶v2＝1∶2，所以只有C正确．
9．A、B两辆汽车在平直公路上朝同一方向运动，如图所示为两车运动的v－t图象，下面对阴影部分的说法正确的是(　　)
A．若两车从同一点出发，它表示两车再次相遇前的最大距离
B．若两车从同一点出发，它表示两车再次相遇前的最小距离
C．若两车从同一点出发，它表示两车再次相遇时离出发点的距离
D．表示两车出发时相隔的距离
【答案】A
【解析】在v—t图象中，图象与时间轴所包围的图形的“面积”表示位移，两条线的交点为二者速度相等的时刻，若两车从同一点出发，则题图中阴影部分的“面积”就表示两车再次相遇前的最大距离，故A正确．
10．一辆汽车从车站开出，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
【答案】C
【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.
第Ⅱ卷(非选择题，共60分)
二、非选择题(本题共6小题，11题6分、12题6分、13题11分、14题11分、15题13分、16题13分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．)
11．某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m＝50
g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图甲所示．
(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：
①实验操作：________，释放纸带，让重锤自由落下，________________________________________________________________________.
②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1＝2.60
cm，x2＝4.14
cm，x3＝5.69
cm，x4＝7.22
cm，x5＝8.75
cm，x6＝10.29
cm，已知打点计时器的打点间隔T＝0.02
s，则重锤运动的加速度计算表达式为a＝________，代入数据，可得加速度a＝________m/s2(计算结果保留三位有效数字)．
(2)该同学从实验结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：
________________________________________________________________________
【答案】(1)①接通电源　实验结束关闭电源　②　9.60　(2)将重锤换成较大质量的重锤(或者采用频闪照相法)
【解析】(1)①实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放纸带，实验结束，应立即关闭电源．②由逐差法求解重锤下落的加速度：
a＝
＝＝9.60
m/s2.
(2)重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，是因为重锤下落时所受空气阻力过大或者纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦阻力过大．为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，可以将重锤换成较大质量的重锤(或者采用频闪照相法)．
12．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，用打点计时器打出一条纸带．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点．相邻计数点间的时间间隔为0.1
s，各点间的距离如图所示，则在打D点时，小车的速度为________m/s.小车的加速度大小为________m/s2.若当交流电的实际频率小于50
Hz时，仍按50
Hz计算，则测量的加速度值比真实的加速度值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．
【答案】0.34　0.4　偏大
【解析】T＝0.1
s，vD＝＝
m/s＝0.34
m/s，vB＝＝0.26
m/s，a＝＝0.4
m/s2.交流电实际频率变小时，T较真实值偏小，则测量的加速度较真实值偏大．
13．如图所示，小球以6
m/s的速度由足够长的斜面中部沿着斜面向上滑．已知小球在斜面上运动的加速度大小为2
m/s2，则小球的速度大小何时达到3
m/s？(小球在光滑斜面上运动时，加速度的大小、方向都不改变)
【答案】1.5
s或4.5
s
【解析】小球先沿斜面向上做匀减速直线运动，速度由6
m/s逐渐减小为零，然后又反向做匀加速直线运动，取沿斜面向上的方向为正方向，则v0＝6
m/s，a＝－2
m/s2，小球的速度大小为3
m/s有两种情况：向上滑时v1＝3
m/s，向下滑时v2＝－3
m/s.由公式v＝v0＋at得t＝，所以t1＝＝s＝1.5
s，t2＝＝s＝4.5
s.
14．同一高度有A，B两个球，A球自由下落5
m后，B球以12
m/s的速度竖直投下．(取g＝10
m/s2)问：
(1)B球开始运动后经过多长时间追上A球？
(2)从B球投下时算起到B球追上A球时，A，B两球下落的高度各为多少？
【答案】(1)2.5
s　(2)56.25
m　61.25
m
【解析】(1)设B球经时间t追上A球，A球先运动的时间为t′，由h＝gt′2，得t′＝＝1
s，所以，A球运动时间为(t＋1)，当B球追上A球时有g(t＋1)2＝vBt＋，解得t＝2.5
s.
(2)从B球投下起到追上A球时，B球下落的高度为xB＝vBt＋gt2＝61.25
m，则A球下落的高度为xA＝xB－5
m＝56.25
m.
15．飞机起飞过程可分为两个匀加速运动阶段，其中第一阶段飞机的加速度为a1，运动时间为t1.当第二阶段结束时，飞机刚好达到规定的起飞速度v0.飞机起飞过程中，在水平直跑道上通过的路程为s.求第二阶段飞机运动的加速度a2和时间t2.
【解】第一、二阶段结束时飞机运动速度分别为：
v1＝a1t1，v0＝v1＋a2t2
运动距离分别为：s1＝a1t，s2＝v1t2＋a2t
总距离为s＝s1＋s2
解得：a2＝，t2＝
16．近年来隧道交通事故成为道路交通事故的热点之一．某日，一轿车A因故障恰停在某隧道内离隧道入口50
m的位置．此时另一轿车B正以v0＝90
km/h的速度匀速向隧道口驶来，轿车B到达隧道口时驾驶员才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施．假设该驾驶员的反应时间t1＝0.57
s，轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t2＝0.03
s，轿车制动时加速度大小a＝7.5
m/s2.问：
(1)轿车B是否会与停在前方的轿车A相撞？
(2)若会相撞，撞前轿车B的速度大小为多少？若不会相撞，停止时轿车B与轿车A的距离是多少？
【解】(1)轿车B在实际制动前做匀速直线运动，设其发生的位移为s1，由题意可知：s1＝v0(t1＋t2)＝15
m
实际制动后，轿车B做匀减速运动，位移为s2，有v＝2as2
则s2＝41.7
m，轿车A离隧道口的距离为d＝50
m，因s1＋s2>d，故轿车B会与停在前方的轿车A相撞
(2)设撞前轿车B的速度为v，由运动学公式得v－v2＝2a(d－s1)
解得v＝10
m/s