2018_2019高中物理第2章研究匀变速直线运动的规律章末检测试卷沪科版必修1

第2章 研究匀变速直线运动的规律
章末检测试卷(二)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．每小题给出的选项中只有一项符合题目要求．)
1. 物体在做匀减速直线运动(运动方向不变)，下面结论正确的是(　　)
A．加速度越来越小
B．加速度方向总与运动方向相反
C．位移随时间均匀减小
D．速率随时间有可能增大
答案　B
解析　匀减速直线运动加速度不变，A错；加速度方向与运动方向同向时加速，反向时减速，B对；单方向减速的过程中位移越来越大，C错；单方向匀减速到零之前速率越来越小，D错．
2．做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为s＝24t－1.5t2(m)，根据这一关系式可以知道，物体速度为零的时刻是(　　)
A．1.5 s B．8 s C．16 s D．24 s
答案　B
3．如图1所示为某物体运动的v－t图像，t2＝2t1，t3＝3t1.若将该物体的运动过程用s－t图像表示出来，下列四幅图像中正确的是(　　)
图1
答案　C
解析　根据v－t图像可知，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s1＝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s1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．
4．在平直公路上，汽车以15 m/s的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2 m/s2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后10 s内汽车的位移大小为(　　)
A．50 m B．56.25 m
C．75 m D．150 m
答案　B
解析　先判断汽车刹车后经过多长时间停止，由vt＝v0＋at知：t＝7.5 s.
因此汽车刹车后10 s内的位移大小等于7.5 s内的位移大小，s＝×2×7.52 m＝56.25 m．B正确．
5．汽车进行刹车试验，若速率从8 m/s匀减速至零，用时1 s．按规定速率为8 m/s的汽车刹车后拖行距离不得超过5.9 m，那么对上述刹车试验的拖行距离的计算及是否符合规定的判断正确的是(　　)
A．拖行距离为8 m，符合规定
B．拖行距离为8 m，不符合规定
C．拖行距离为4 m，符合规定
D．拖行距离为4 m，不符合规定
答案　C
解析　汽车平均速度为4 m/s，刹车位移为4 m，符合规定，C对．
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＋gt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．
二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．每小题给出的选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
7．一个物体以初速度1 m/s做匀加速直线运动，经过一段时间后速度增大为7 m/s，则(　　)
A．该加速过程中物体平均速度为4 m/s
B．物体在该运动过程位移中点的瞬时速度为4 m/s
C．将该过程分为两段相等时间，则物体先后两段相等时间内的位移之比是5∶11
D．将该过程分为两段相等位移，则物体先后两段位移所用时间之比是1∶(－1)
答案　AC
解析　该加速过程的平均速度＝＝ m/s＝4 m/s，故A正确；物体在该运动过程位移中点的瞬时速度＝＝ m/s＝5 m/s，故B错误；将该过程分为两段相等时间，前一半时间的位移s1＝·＝·＝·，后一半时间的位移s2＝·＝·＝·，则物体先后两段相等时间内的位移之比＝，故C正确；前一半位移平均速度1＝＝ m/s＝3 m/s，后一半位移的平均速度2＝＝ m/s＝6 m/s，根据t＝，得时间与平均速度成反比，＝＝，故D错误．
8．在如图2所示的位移—时间(s－t)图像和速度—时间(v－t)图像中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是(　　)
图2
A．t1时刻，乙车追上甲车 B．0～t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等
C．丙、丁两车在t2时刻相遇 D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等
答案　AB
解析　它们由同一地点向同一方向运动，在t1时刻前，甲的位移大于乙的位移，在t1时刻甲、乙位移相等，则A正确；在t1时刻两车的位移相等，由＝，甲、乙两车在0～t1时间内的平均速度相等，B正确；由v－t图像与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻对应v－t图线的面积不相等，即位移不相等，C错误；0～t2时间内，丁的位移大于丙的位移，时间相等，所以丁的平均速度大于丙的平均速度，故D错误．
9．甲、乙两个质点同时同地点向同一方向做直线运动，它们的v－t图像如图3所示．则(　　)
图3
A．2 s后乙比甲运动得快
B．在2 s末乙追上甲
C．4 s内甲的平均速度大于乙的平均速度
D．乙追上甲时距出发点40 m
答案　AD
解析　观察v－t图像，2 s后乙的速度大于甲的速度，选项A对．前2 s，甲的速度一直大于乙的速度，2 s末甲、乙速度相等，2 s末二者距离最大，选项B错．v－t图像的面积代表位移，4 s内甲、乙的位移相同，时间相同，所以平均速度相同，选项C错.4 s末甲、乙位移等于40 m，此时乙刚好追上甲，选项D对．
10．关于自由落体运动，下列说法中正确的是(　　)
A．它是方向竖直向下、v0＝0、a＝g的匀加速直线运动
B．在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5
C．在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3
D．从开始运动起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为1∶2∶3
答案　ABC
解析　自由落体运动是初速度为零、a＝g的匀加速直线运动，所以满足初速度为零的匀加速直线运动规律，则A、B、C正确．当h1＝4.9 m，h2＝9.8 m，h3＝14.7 m时，h1∶h2∶h3＝1∶2∶3，因为t＝，所以t1∶t2∶t3＝∶∶＝1∶∶，D错误．
三、实验题(本题共2小题，共12分)
11．(6分)实验室备有下列器材：
A．长度为1 m、最小刻度为毫米的刻度尺；
B．长度为1 m、最小刻度为分米的刻度尺；
C．秒表；
D．打点计时器；
E．低压交流电源(50 Hz)；
F．低压直流电源；
G．天平．
(1)为了测量重物下落的加速度的数值，上述器材中必须有的是______________(填字母代号)，实验是通过研究重物做______________运动来测量重物下落的加速度的．
(2)把重物固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，当重物自由下落时，打点计时器在纸带上打出一系列的点．取连续清晰的7个点，用刻度尺测出第2、3、4、5、6、7各点与第1点的距离d如下表所示：
点的次序
1
2
3
4
5
6
7
距离d/cm
0
6.00
12.50
19.30
26.50
34.10
42.10
根据这些数据可求出重力加速度的测量值为________．
答案　(1)ADE　自由落体　(2)9.72 m/s2
解析　(1)实验时，必须有的器材是：低压交流电源(50 Hz)和打点计时器(用来打点)，以及长度为1 m、最小刻度为毫米的刻度尺(用来测量点迹之间的距离)．
(2)我们用逐差法来求重力加速度的测量值．根据表中的数据可得a＝
m/s2≈9.72 m/s2
12．(6分)如图4所示，为测量匀加速直线运动的加速度，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.
图4
(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间为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v－v＝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44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)
13．(10分)在公园的草坪上主人和小狗正在玩飞碟游戏．设飞碟在空中飞行的时间为t0＝5 s，飞碟水平方向做匀速直线运动，v0＝10 m/s；小狗在1 s内匀加速到v＝8 m/s，然后做匀速直线运动．当抛出飞碟的同时小狗应在离主人多远的地方向飞碟跑去才能恰好接住飞碟？(小狗与飞碟的运动同向共线)
答案　14 m
解析　设小狗应在离主人s处向飞碟跑去才能恰好接住飞碟．
根据位移关系，飞碟的位移为：s＝v0t0
小狗的位移：s′＝＋v(t0－1)
两者满足的关系是：Δs＝s－s′
代入得Δs＝10×5－(＋8×4) m＝14 m
14．(10分)飞机着陆后做匀变速直线运动，10 s内前进450 m，此时速度减为着陆时速度的一半．试求：
(1)飞机着陆时的速度．
(2)飞机着陆后30 s时距着陆点多远？
答案　(1)60 m/s　(2)600 m
解析　(1)设着陆时的速度为v，则s＝t，v＝60 m/s
(2)设飞机从开始着陆到停下来所用的时间为t′，则
a＝＝ m/s2＝3 m/s2
t′＝＝ s＝20 s<30 s，
故s′＝＝ m＝600 m.
15．(12分)如图5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5
答案　2.28 m
解析　设窗口上沿离屋檐的距离为s，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v－v＝2gΔh
代入得g2(t1＋Δt)2－g2t＝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s＝gt＝×10 m/s2×(0.675 s)2≈2.28 m.
16．(12分)某一长直的赛道上，有一辆F1赛车，前方200 m处有一安全车以10 m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以2 m/s2的加速度追赶．
(1)求赛车出发3 s末的瞬时速度大小；
(2)赛车何时追上安全车？
(3)追上之前与安全车最远相距多少米？
(4)当赛车刚好追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以4 m/s2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？(设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞)
答案　(1)6 m/s　(2)20 s　(3)225 m　(4)20 s
解析　(1)赛车在3 s末的速度
v＝at3＝2×3 m/s＝6 m/s.
(2)赛车追上安全车时有v0t＋s＝at2，
代入数据解得t＝20 s；
(3)当两车速度相等时，相距最远，
则有t′＝＝ s＝5 s，
则相距的最远距离Δs＝v0t′＋s－at′2＝(10×5＋200－×2×52) m＝225 m.
(4)两车相遇时赛车的速度v1＝at＝40 m/s，
赛车减速到静止所用的时间t1＝＝ s＝10 s，
赛车减速到静止前进的距离smax＝＝200 m，
相同的时间内安全车前进的距离
s′＝v0t1＝100 m所以赛车停止后安全车与赛车再次相遇，
所用时间t2＝＝ s＝20 s.