2018_2019学年高中物理第2章匀变速直线运动的研究章末总结测试新人教版必修1

第02章 匀变速直线运动的研究
【满分：110分 时间：90分钟】
一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题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，有选错的得0分。)
1．一个物体做匀加速直线运动,初速度为v0=2.0 m/s,在第2 s内通过的位移是5 m,则它的加速度为 (　　)
A． 2.0 m/s2
B． 1.5 m/s2
C． 1.0 m/s2
D． 0.5 m/s2
【答案】 A
【点睛】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．
2．物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示，则这两个物体的运动情况是
A． 甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零
B． 甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m
C． 乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为6 m
D． 乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m
【答案】 B
【解析】
3．某列车沿轨道从A运动到B，开始以速度v行驶了的路程；中间的路程速度为2v，行驶最后路程时的速度又为v，则列车全程的平均速度应为
A． 1.2v
B． 1.5v
C． 1.8v
D． 1.25v
【答案】 A
【解析】
设全程长s，则全程所用的时间：,则全程的平均速度：，故A正确，BCD错误。
4．如图所示，某人站在高处从O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为20m，然后落回到O点下方25m处的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)(　　)
A． 25m,25m
B． 65m,25m
C． 25m,－25m
D． 65m,－25m
【答案】 D
点睛：路程等于物体运动轨迹的长度，位移的大小等于初位置到末位置的距离，方向由初位置指向末位置．
5．一物体做自由落体运动，在第n s内通过的位移比在前1s内通过的位移大小多（　　）
A． 9.8m B． 4.9 (2n＋1)m C． 0 D． m
【答案】 A
【解析】
第n s内通过的位移与前1s内通过的位移是两个连续相等时间内的位移，其差值△s＝gT2＝9.8m。故选A
6．如图所示是甲、乙、丙三个物体相对同一位置的位移图像，它们向同一方向开始运动，则在时间t0内，下列说法正确的是
A． 它们的平均速度相等
B． 甲的平均速度最大
C． 它们的平均速率相等
D． 乙的平均速度最小
【答案】 A
点睛：要区分平均速度和平均速率，知道路程和位移的区别。
7．小球由静止开始运动，在第1s内通过的位移为1m，在第2s内通过的位移为2m，在第3s内通过的位移为3m，在第4s内通过的位移为4m，下列描述正确的是（　　）
A． 小球在这4s内的平均速度是2.5m/s
B． 小球在3s末的瞬时速度是3m/s
C． 小球在前3s内的平均速度是3m/s
D． 小球在做匀加速直线运动
【答案】 A
【解析】
A、内的位移为，平均速度是，故A正确；B、因只告诉了一段时间内的位移，故不能确定物体的瞬时速度，故B错误；C、小球在前内的平均速率是，故C错误；D、物体沿直线运动，位移随时间均匀变化，但无法确定速度是否均匀变化，所以该运动不一定是匀加速直线运动，故D错误。
点睛：平均速度等于位移与所用时间的比值，平均速率是路程与时间的比值．根据匀变速直线运动的特点分析物体运动速度。
8．物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是
A． m/s2 B． m/s2
C． m/s2 D． m/s2
【答案】 B
【解析】
9． “ABS”中文译为“防抱死刹车系统”，它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统．启用ABS时，汽车能获得更强的制动性能．某汽车在启用ABS和未启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示．由图可知(　　)
A． 启用ABS后t1时刻车速比未启用该刹车系统时大
B． 启用ABS后减速加速度比未启用该刹车系统时大
C． 启用ABS后制动所需时间比未启用该刹车系统时短
D． 启用ABS后制动距离比未启用该刹车系统时短
【答案】 ACD
【解析】
【点睛】
根据速度图象，直接比较车速的大小，由斜率等于加速度，比较加速度的大小；由图线与时间轴围成的面积表示位移，比较位移的大小．
10．甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的v-t图像，如图所示，则( )
A． 经20s后乙开始返回
B． 在第50s末，乙在甲的前面
C． 甲、乙两次相遇的时刻为20 s末和第60 s末
D． 甲、乙两次相遇的时刻为10 s末和第40s末
【答案】 BC
【解析】
A、在速度时间图线中，乙的速度一直为正值，速度方向不变，没有返回，故A错误。B、在50s末，乙图线围成的面积大于甲图线围成的面积，知乙的位移大小甲的位移，可知乙在甲前面，故B正确。C、D、由图线可知，在20s末和60s末，两个物体的图线与时间轴围成的面积相等，则位移相等，甲、乙相遇，故C正确，D错误。故选BC。
【点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道速度的正负表示运动的方向，图线与时间轴围成的面积表示位移。
11．物体先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a1．当速度达到v时，物体立即改为匀减速直线运动直至速度为零，加速度大小a2．在加速和减速过程中，物体的位移和所用时间分别为s1，t1和s2，t2．下列式子成立的是
A． B． C． D．
【答案】 BD
12．如图所示，处于平直轨道上的A、B两物体相距，同时同向开始运动，A以初速度、加速度做匀加速运动，B由静止开始以加速度做匀加速运动．下列情况可能发生的是(假设A能从B旁边通过且互不影响)(　　)
A． ，能相遇一次 B． ，能相遇两次
C． ，可能相遇一次 D． ，可能相遇两次
【答案】 ACD
【解析】
甲、乙均做匀加速直线运动，则从二者第一次相遇开始，分析以后二者能否再次位置相同，则可分析能否再次相遇．乙从甲的旁边通过说明相遇时乙的速度大于甲的速度，若，则以后乙的速度将都大于甲的速度，故不会再次相遇，A正确．若，则此后某一时刻甲的速度一定会大于乙的速度，故甲将会追上乙，甲乙将再次相遇，故能相遇两次．BC正确．若，则甲经过乙的旁边以后，甲的速度增加更快，故甲将一直在乙的前面，D错误．选ABC．
【点睛】本题为追及相遇问题，首先要从题意中找出运动的情景，再由运动学中位移关系确定二者能否再次相遇；本题也可由图象进行分析．
二、实验题（本大题共2小题，第13题4分、14题6分；共10分）
13．在做《研究匀变速直线运动》的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为s，且s1=0.96cm，s2=2.88cm，s3=4.80cm，s4=6.72cm，s5=8.64cm，s6=10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz．计算此纸带的加速度大小a=________m/s2 ， 打第4个计数点时纸带的速度大小v=________m/s．请你依据本实验推断第6记数点和第7记数点之间的距离是________?cm．
【答案】 1.92；0.768；12.48；
【解析】
【点睛】
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，可以得出打第4个计数点时纸带的速度大小v；根据逐差法可以求出小车的加速度。

14．利用图中所示的装置可以研究自由落体运动，并测重力加速度.
（1）实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列小点.
①为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有______.（填入正确选项前的字母）
A．天平????? B． 秒表???????? C． 米尺
②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此错误差的原因:_____________。
（2）在打出的纸带上取得连续的清晰的7个计数点，打点计时器所用电源的频率为50Hz。用米尺测得1、2、3、4、5、6各计数点与计数点0的距离d如下表：
利用这些数据：
①测出当地重力加速度g值为____________；(取三位有效数字)；
②打计数点1时纸带运动的速度是________m/s；(取三位有效数字)；
③计数点0_____(选填“是”或“不是”)自由落体运动的起点。
【答案】 C；打点计时器对纸带的摩擦力；9.72；3.13；不是；
【解析】
（1）①根据运动学公式：，得，为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有：米尺，用来测量计数点之间的距离．该实验中不需要天平，通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔，所以也不需要秒表．故选C．②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，说明重物下落过程中除了受重力，还受到了打点计时器对纸带的摩擦力．（2）①打点计时器所用电源的频率为50Hz，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，设0到1之间的距离为，以后各段分别为，根据匀变速直线运动的推论公式，解得：，
【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．根据逐差法，利用求出自由下落的加速度，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度求解1的速度，根据运动学基本公式求解0的速度，判断是否为自由落体运动的起点．
三、计算题（本大题共4小题，第15、16题每题9分；第17、18题每题11分；共40分）
15．从斜面上某位置，每隔0.1 s释放一个小球，在连续释放几个后，对在斜面上的小球拍下照片，如图所示，测得sAB =15 cm，sBC =20 cm，试求
（1）小球的加速度.
（2）拍摄时B球的速度vB=?
（3）拍摄时sCD=?
（4）A球上面滚动的小球还有几个？
【答案】 （1）5 m/s2 （2）1.75 m/s （3）0.25 m （4）2个
【解析】
试题分析：（1）B球的速度vB等于AC段上的平均速度，即有vB==1.75m/s。
（2）由△x=aT2得：小球下滑的加速度a===5m/s2。
由vB=at得，B球运动的时间为t=0.35s，由于T=0.1s，则A球上面滚动的还有2颗小球．
考点：本题是闪光照相问题，考查匀变速直线运动的两个推论和运动学公式的结合。
16．火车在一段平直轨道上向正北方向匀变速行驶时，乘客利用身边的器材测出火车的加速度。其测量过程如下：乘客一边看着窗外每隔100m的路标，一边用手表记录着时间。乘客观测到其所在车厢从经过第一根路标到经过第二根路标的时间间隔为8s，从经过第一根路标到经过第三根路标的时间间隔为18s。请你根据乘客的测量情况，求：
（1）火车的加速度
（2）火车经过第三根路标时的速度
【答案】 （1），方向朝南（2），方向朝北
【解析】
设火车的加速度为a，经过第一根和第二根路标中间时刻第4秒末的速度为，经过第二根和第三根路标中间时刻第13秒末的速度为．
点睛：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。
17．2013年1月1日实施新的交通规定:黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为.若交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3 s，而后才会变成黄灯，再在3秒黄灯提示后再转为红灯.现有甲乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，当两车快到十字路口时，甲车司机刚好看到黄灯闪烁.请问:
(1)若甲车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m，该车刹车前的行驶速度不能超过多少?
(2)若甲乙车均以v0=15m/s的速度驶向路口，乙车司机看到甲车刹车后也立即刹车(乙车司机的反应时间△t2=0.4s.反应时间内视为匀速运动).已知甲车、乙车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a1=5m/s2、a2=6m/s2.若甲车司机看到黄灯闪烁时车头距离警戒线L=30m，要避免闯红灯，他的反应时间△t1不能超过多少?
(3)满足第（2）条件下，为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲乙两车刹车前的距离至少多大?
【答案】 (1) 12m/s (2) 0.625s (3) 5.25m
【解析】
（1）设在满足题设条件的情况下甲车刹车前的最大行驶速度为v根据公式：，得；
点睛：解决本题的关键理清汽车的运动规律，运用匀变速直线运动的公式和推论灵活求解，有时运用推论求解会使问题更加简捷。
18．随着沪杭高铁的全线开通，我国的高速铁路技术又创下了350km/h的新纪录，同时旅客的安全工作更引起人们的关注，假设某次列车在离车站9.5km处的速度为342km/h，此时向车站发出无线电信号，同时立即开始制动刹车，使列车匀减速到站并刚好停住，若车站接收到列车发出的信号后，立即利用广播通知站台上的全体旅客需要50s的时间，则：

(1)该列车进站时的加速度多大？方向如何？
(2)全体旅客从听到广播通知，到列车进站停下，还有多长的登车准备时间？
【答案】 （1） 方向相反（2）
【解析】
【点睛】
本题主要考查速度与位移公式，以及平均速度公式。