（浙江专用）2018_2019高中物理第二章匀变速直线运动的研究章末检测试卷新人教版必修1

第二章 匀变速直线运动的研究
章末检测试卷(二)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题Ⅰ(本题共10小题，每小题4分，共40分，每小题给出的选项中只有一个符合题目要求)
1. 最早对自由落体运动进行科学的研究，否定了亚里士多德错误论断的科学家是(　　)
A.伽利略 B.牛顿
C.开普勒 D.胡克
答案　A
解析　最早对自由落体运动进行科学研究的是伽利略，A正确.
2.如图1所示为某物体运动的v－t图象，t2＝2t1，t3＝3t1.若将该物体的运动过程用x－t图象表示出来，下列四幅图象中正确的是(　　)
图1
答案　C
解析　根据v－t图象可知，在0～t1时间内物体以速度v1沿正方向做匀速直线运动，则其运动位移满足x1＝v1t，是一条过原点的倾斜直线；在t1～t2时间内，物体静止，位移不随时间变化，静止在正方向离原点x1处；在t2～t3时间内，速度大小等于v1，但方向与v1反向，物体返回出发点.因此，选项C正确.
3.以20 m/s的速度做匀速直线运动的汽车，制动后能在2 m内停下来，如果该汽车以40 m/s的速度行驶，则它的制动距离应该是(　　)
A.2 m B.4 m C.8 m D.16 m
答案　C
解析　由于0－v02＝2ax，x＝－，位移x∝v02，初速度是原来的两倍，位移应是原来的4倍，即8 m，C正确.
4.某同学在井口释放一石块，经过2.05 s听到石块落水的声音，由此可估算出井口到水面的距离约为(g取9.8 m/s2)(　　)
A.20 m B.40 m C.45 m D.60 m
答案　A
解析　由于井口到水面的距离较小，声速较大，忽略声音传播的时间，近似认为石块下落到水面的时间为2.05 s，则井口到水面的距离：h＝gt2＝×9.8×2.052 m≈20.59 m.
5.(2018·温州市十五校联考)汽车进行直线刹车试验，若速率从8 m/s匀减速至零，需用时间1 s，按规定速率为8 m/s的汽车刹车后拖行路程不得超过5.9 m，那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定(　　)
A.拖行路程为4 m，符合规定
B.拖行路程为8 m，不符合规定
C.拖行路程为5 m，符合规定
D.拖行路程为7 m，不符合规定
答案　A
解析　汽车刹车做匀减速运动，其位移为x＝t＝4 m<5.9 m，故符合规定.
6.跳伞运动员以5 m/s的速度竖直匀速降落，在离地面h＝10 m的地方掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子所受的空气阻力可忽略，g取10 m/s2)(　　)
A.2 s B. s
C.1 s D.(2－) s
答案　C
解析　设扣子着陆的时间为t1，则由h＝v0t1＋gt12可得t1＝1 s.设运动员着陆的时间为t2，则由h＝v0t2，可得t2＝2 s，所以t2－t1＝1 s，选项C正确.
7.图2是某物体做直线运动的v－t图象，由图象可得到的正确结果是(　　)
图2
A.物体在前2 s内做匀速直线运动
B.t＝5 s时物体的加速度大小为0.75 m/s2
C.第3 s内物体的位移为1.5 m
D.物体在加速过程的位移比减速过程的位移大
答案　B
解析　由速度—时间图象知，物体在前2 s内做匀加速直线运动，加速度a1＝＝＝1.5 m/s2，第3 s内做匀速直线运动，最后4 s内做匀减速直线运动，加速度a3＝＝＝－0.75 m/s2；前2 s内的位移x1＝a1t12＝×1.5×22 m＝3 m，第3 s内物体的位移x3＝v1t2＝3×1 m＝3 m，最后4 s内的位移x4＝·t3＝×4 m＝6 m，因此只有选项B正确.
8.一可视为质点的物体以初速度v0＝20 m/s从斜面底部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速度为零，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－v02＝2ax，得加速度为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B、C、D错误.
9.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m.则刹车后6 s内的位移是(　　)
A.25 m B.24 m C.20 m D.36 m
答案　A
解析　根据Δx＝aT2解得a＝－2 m/s2，设汽车的初速度为v0，第1 s末的速度为v1，则v1＝＝8 m/s，根据v1＝v0＋aT，代入数据解得v0＝10 m/s，故刹车时间为t＝＝5 s，所以刹车后6 s内的位移x＝＝25 m，A正确，B、C、D错误.
10.两个物体用长为9.8 m的细绳连接在一起，从同一高度以1 s的时间差先后自由下落，不计空气阻力，当细绳被拉紧时，第二个物体下落的时间为(g取9.8 m/s2)(　　)
A.0.1 s B.0.5 s
C.0.9 s D.1.5 s
答案　B
解析　设第二个物体下落时间为t时，细绳被拉紧，则g(t＋1)2－gt2＝L，代入数据解得t＝0.5 s，选项B正确，选项A、C、D错误.
二、选择题Ⅱ(本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题给出的四个选项中有至少有一个选项是正确的)
11.(2018·宁波市诺丁汉大学附中期中)四个质点做直线运动，它们的速度－时间图象分别如图所示，在2 s末能回到原点的是(　　)
答案　AD
12.物体从静止开始做匀加速直线运动.已知第4 s内与第2 s内的位移之差是12 m.则可知(　　)
A.第1 s内的位移为3 m
B.第2 s末的速度为8 m/s
C.物体运动的加速度为2 m/s2
D.物体在第5 s内的平均速度为27 m/s
答案　AD
解析　根据x4－x2＝2aT2得，物体运动的加速度a＝＝ m/s2＝6 m/s2，则第1 s内的位移x1＝at12＝×6×12 m＝3 m，故A正确，C错误；第2 s末的速度v2＝at2＝6×2 m/s＝12 m/s，故B错误；物体在第5 s内的位移x5＝at52－at42＝×6×25 m－×6×16 m＝27 m，则物体在第5 s内的平均速度＝＝ m/s＝27 m/s，故D正确.
13.甲石块重力是乙石块的5倍，在忽略空气阻力的情况下，让两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两石块的运动情况，下列说法正确的是(　　)
A.甲落得快，先着地
B.乙落得快，先着地
C.在着地前的任一时刻，两石块具有相同的加速度
D.在着地前的任一时刻，两石块具有相同的速度、相同的位移
答案　CD
14.下列给出的四组图象中，能够反映同一直线运动的是(　　)
答案　BC
解析　A、B选项中左图表明0～3 s内物体匀速运动，位移应正比于时间，加速度为零，3～5 s内物体匀加速运动，加速度大小a＝＝2 m/s2，A错，B对；C、D选项中左图0～3 s位移不变，表示物体静止(速度为零，加速度为零)，3～5 s内位移与时间成正比，表示物体匀速运动，v＝＝2 m/s，a＝0，C对，D错.
三、实验题(本题共2小题，共8分)
15.(4分)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图3所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.
图3
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝ m/s，CE间的平均速度为 m/s；
(2)以打A点为计时起点，建立v－t坐标系如图4所示.请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；
图4
(3)根据图线可得小车运动的加速度为 m/s2.
答案　(1)0.25　0.45　(2)见解析图　(3)1
解析　(1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s，
所以vB＝＝ m/s＝0.25 m/s，
CE＝＝ m/s＝0.45 m/s.
(2)v－t图象如图所示
(3)在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，即a＝ m/s2＝1 m/s2.
16.(4分)如图5所示，
图5
为测量做匀加速直线运动的小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得两者间距为d.
(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片A、B先后经过光电门的时间为Δt1和Δt2，则小车的加速度a＝ .
(2)为减小实验误差，可采用的方法有 .
A.增大两挡光片宽度b
B.减小两挡光片宽度b
C.增大两挡光片间距d
D.减小两挡光片间距d
答案　(1)[－]　(2)BC
解析　(1)两挡光片通过光电门的速度分别为
vA＝，vB＝
根据vB2－vA2＝2ad，得：a＝[－].
(2)本实验测速度的原理是用挡光片通过光电门时的平均速度代替瞬时速度，所以挡光片通过光电门的时间越短，即宽度越小，误差越小；另外，两挡光片间距越大，误差越小.
四、计算题(本题共4小题，共36分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
17.(8分)一做自由落体运动的物体，落地时速度为50 m/s，不计空气阻力(g取10 m/s2)，求：
(1)物体是从多高的地方开始下落的？
(2)物体下落过程所用的时间.
(3)物体落地前最后1 s的初速度大小.
答案　(1)125 m　(2)5 s　(3)40 m/s
解析　(1)由v2＝2gh得：h＝＝ m＝125 m
(2)由v＝gt得：t＝＝ s＝5 s
(3)最后1 s的初速度即开始下落4 s后的末速度
v′＝gt′＝10×4 m/s＝40 m/s.
18.(8分)如图6所示，自屋檐自由落下的一个小球在Δt＝0.25 s内通过高度为Δh＝2 m的窗口，求窗口的上沿距屋檐的高度？(g取10 m/s2)
图6
答案　2.28 m
解析　设窗口上沿离屋檐的距离为x，球落到窗口上沿处的速度为v1，落到窗口下沿处的速度为v2，根据v＝gt得v1＝gt1，v2＝g(t1＋Δt)
由匀变速直线运动规律有v22－v12＝2gΔh
代入得g2(t1＋Δt)2－g2t12＝2g·Δh
代入数据：Δt＝0.25 s，Δh＝2 m，g＝10 m/s2，解得t1＝0.675 s.
所以x＝gt12＝×10 m/s2×(0.675 s)2≈2.28 m.
19.(10分)如图7所示，跳伞运动员离开飞机后先做4 s的自由落体运动，后张开降落伞匀速下降4 s，最后再做19 s匀减速运动，着地时速度是2 m/s，g取10 m/s2.
图7
(1)试通过计算作出运动员运动的v－t图象，要求标出t＝4 s时的速度值；
(2)求减速下降时的加速度(大小和方向)；
(3)求运动员离开直升飞机时距地面的高度.
答案　见解析
解析　(1)由v＝gt得4 s时运动员的速度为40 m/s.
v－t图象如图所示
(2)由a＝得a＝－2 m/s2，方向竖直向上.
(3)自由落体h1＝gt12＝80 m
匀速下降h2＝vt2＝160 m
匀减速下降h3＝t3＝399 m
总高度为H＝h1＋h2＋h3＝639 m.
20.(10分)汽车先以a1＝0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，在20 s末改做匀速直线运动，当匀速运动持续10 s后，因遇到障碍汽车便紧急刹车，不考虑人的反应时间.已知汽车刹车的加速度为a2＝－2 m/s2，求：
(1)汽车匀速运动时的速度大小；
(2)汽车刹车后6 s内所通过的位移大小；
(3)在坐标图8上画出该汽车运动全过程的速度—时间图象.
图8
答案　(1)10 m/s　(2)25 m　(3)见解析图
解析　(1)由于汽车做匀加速直线运动，则根据v1＝v0＋a1t1可得汽车在20 s末的速度v1＝a1t1＝0.5×20 m/s＝10 m/s.
(2)汽车刹车后做匀减速直线运动，则根据v＝v1＋a2t3可得汽车刹车的时间t＝＝5 s，即汽车经5 s停下，则说明汽车刹车后6 s内发生的位移与5 s内发生的位移相等，即x＝＝ m＝25 m.
(3)0～20 s做初速度为零的匀加速运动，末速度为10 m/s，20～30 s做速度为10 m/s的匀速直线运动；30～35 s做初速度为10 m/s、末速度为0的匀减速直线运动，全过程v－t图象如图所示.