高中物理鲁科版必修一 作业 第3章 匀变速直线运动的研究 章末检测 Word版含解析

一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分，每小题至少一个答案正确，选不全得2分)
1．关于直线运动的下述说法不正确的是(　　)
A．匀速直线运动的速度是恒定的，不随时间而改变
B．匀变速直线运动的瞬时速度随着时间而改变
C．速度随着时间不断增加的运动，就叫做匀加速直线运动
D．速度随时间均匀减小的运动，叫做匀减速直线运动
解析：匀变速直线运动，加速度恒定，速度均匀变化，故B、D正确，匀速直线运动，速度恒定，故A正确，速度随时间均匀增加的运动，才是匀加速直线运动，故C错误．
答案：C
2．在匀变速直线运动中，以初速度v0为正方向，有关位移、速度、加速度三个矢量，以下说法中正确的是 (　　)
A．当速度变为负方向时，位移也为负
B．加速度为负时，速度只能越来越小
C．加速度方向与速度方向相同时，速度越来越大
D．加速度为负时，位移随时间增大而减小
解析：当速度为负时，位移可能为正且在减小，A错．加速度为负时，可能加速运动也可能减速运动，即位移随时间可能增大也可能减小，B、D错．加速度方向与速度方向相同时，做加速运动，C正确．
答案：C
3．关于重力加速度，以下说法不正确的是 (　　)
A．重力加速度g没有方向，其值可取9.8 m/s2
B．地球上不同地方g的大小是不同的，但差别不大
C．地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度是相同的
D．纬度越低的地方，重力加速度g的值越小
解析：重力加速度的方向总是竖直向下的，因此A项不正确；地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度是相同的，地球上不向地方g的大小可能是不同的，但差别不大，纬度越低的地方，g的值越小．
答案：A
4．伽利略对运动问题的研究，蕴藏着重要的科学思想方法，这种科学思想方法的核心是(　　)
A．对现象一般观察，从而提出假说
B．把实验和逻辑推理和谐结合
C．进行大胆猜想与假设
D．对假设进行修正和推广
解析：伽利略创造了把实验和逻辑推理相结合的科学思想方法．
答案：B
5．某物体由静止开始作匀加速直线运动，加速度为a1，运动时间为t1，接着作加速度为a2的匀减速运动，再经过t2速度恰好为零，物体在全程的平均速度可表示为(　　)
A.　　　 B.
C. D.
解析：设匀加速直线运动结束时的速度为vm，则由v＝v0＋at可知，vm＝a1t1，同理在匀减速直线运动时vm＝a2t2，平均速度＝＝＝＝.
答案：AD
6．物体做初速度为零的匀加速直线运动，第1 s内的位移是5 m，则(　　)
A．物体的加速度是5 m/s2
B．物体的加速度为10 m/s2
C．物体在第2 s内的位移为10 m
D．物体在第4 s内的位移是20 m
解析：由s＝at2得：a＝＝ m/s2＝10 m/s2
第2 s内的位移Δs＝s2－s1＝×10×(22－12) m＝15 m
第4 s内的位移Δs′＝s4－s3＝×10×(42－32) m＝35 m.
答案：B
7．图中甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图象，下列说法正确的是(　　)
A．甲是a－t图象 B．乙是v－t图象
C．丙是s－t图象 D．丁是a－t图象
解析：匀变速直线运动的加速度a是恒定的，a－t图象是平行于时间轴的直线，匀变速直线运动的速度v随时间t均匀变化，v－t图象是倾斜的直线，位移s随时间t按二次函数的规律变化，综上分析可知正确选项为B、C、D.
答案：BCD
8．自由下落的物体，自静止开始依次下落三段相等的位移，所用时间之比为(　　)
A．1∶3∶5 B．1∶∶
C．1∶4∶9 D．1∶(－1)∶(－)
解析：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．根据初速度为零的匀加速直线运动经过相同位移所用时间之比的推论知，选项D正确．
答案：D
9．一辆农用“小四轮”漏油，假如每隔1 s漏下一滴，车在平直公路上行驶，一位同学根据漏在路面上的油滴分布，分析“小四轮”的运动情况(已知车的运动方向)．下列说法中正确的是(　　)
A．当沿运动方向油滴始终均匀分布时，车可能做匀速直线运动
B．当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车一定在做匀加速直线运动
C．当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度可能在减小
D．当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度可能在增大
解析：油滴始终均匀分布，车可能做匀速直线运动，A正确；油滴间距逐渐增大时，车在做加速直线运动，但不一定做匀加速直线运动，B错，其加速度可能增大，也可能减小，所以C、D正确，只有B是错误的
答案：ACD
10．某物体运动的速度图象如图所示，根据图象可知(　　)
A．0～2 s内的加速度为1 m/s2
B．0～5 s内的位移为10 m
C．第1 s末与第3 s末的速度方向相同
D．第1 s末与第5 s末的加速度方向相同
解析：由v－t图象可知，0～2 s内物体做匀加速直线运动，a＝＝ m/s2＝1 m/s2，A选项正确；图线与坐标轴所围成的梯形面积在数值上等于0～5 s内的位移的大小，s＝ m＝7 m，B选项错误；在前5 s内物体的速度都大于零，即运动方向相同，C选项正确；0～2 s内加速度为正，4～5 s内加速度为负，两段时间内加速度方向相反，D选项错误．
答案：AC
二、实验题(本大题共2小题，共14分)
11．(6分)电磁打点计时器是一种使用交流电源的________仪器，当电源的频率为50赫兹时，振针每隔________秒打一次点，现在用打点计时器测定物体的加速度，当电源频率低于50赫兹时，如果仍按频率为50赫兹的时间间隔打一次点计算，则测算出的某时刻速度数值将________(填“大于”、“小于”或“等于”)实际速度的值．(周期T与频率f的关系：T＝1/f)
解析：瞬时速度vn＝＝，由于f<50 Hz，若按50 Hz计算将导致计算的值大于实际速度的值．
答案：计时　0.02 s　大于
12．(8分)在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电周期为0.02 s．实验得到的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E为所选取的计数点，相邻两个计数点间还有四个点未画出．现测得相邻计数点间距依次为：AB＝16.10 cm，BC＝17.95 cm，CD＝19.81 cm，DE＝21.65 cm.则：
(1)相邻计数点间隔的时间为________s；
(2)所使用的刻度尺的最小刻度为________ cm；
(3)拖着纸带运动的物体加速度为________ m/s2；
(4)计时器在打B点时，物体的瞬时速度大小为______ m/s.
解析：(3)s1＝16.10 cm，s2＝17.95 cm，s3＝19.81 cm，s4＝21.65 cm，s4－s2＝2a1T2，s3－s1＝2a2T2，a＝＝＝1.85 m/s2.
(4)B点的瞬时速度
vB＝
＝ m/s＝1.7 m/s.
答案：(1)0.1　(2)0.1　(3)1.85　(4)1.7
三、计算题(本大题共4小题，共46分)
13．(10分)一滑块自静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5 s末的速度是6 m/s，试求：
(1)第4 s末的速度大小；
(2)运动后7 s内的位移大小；
(3)第3 s内的位移大小．
解析：(1)因为v0＝0，所以vt＝at，即vt∝t，
故v4∶v5＝4∶5
所以第4 s末的速度
v4＝v5＝×6 m/s＝4.8 m/s.
(2)前5 s的位移
s5＝ t＝t＝×5 s＝15 m
由于s∝t2，所以s7∶s5＝72∶52
故7 s内位移
s7＝×s5＝×15 m＝29.4 m.
(3)设sⅠ为第1秒的位移，sⅢ为第3秒的位移，s5为前5秒的位移，利用sⅠ∶sⅢ＝1∶5，
s1∶s5＝12∶52＝1∶25
故sⅠ＝s1＝s5＝×15 m＝0.6 m
所以第3 s内的位移sⅢ＝5sⅠ＝5×0.6 m＝3 m.
答案：(1)4.8 m/s　(2)29.4 m　(3)3 m
14．(11分)某种类型的飞机起飞滑行时，从静止开始做匀加速运动，加速度大小为4.0 m/s2，飞机达到起飞速度80 m/s时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即使飞机紧急制动，飞机做匀减速运动，加速度的大小为5.0 m/s2，请你为该类型的飞机设计一条跑道，使在这种特殊的情况下飞机停止起飞而不滑出跑道，你设计的跑道长度至少要多长？
解析：设飞机从静止开始做匀加速运动到离开地面升空过程中滑行的距离为s1，速度由0变到v1＝80 m/s，加速度a＝4.0 m/s2，则由v＝2a1s1得，s1＝＝800 m．飞机从v1＝80 m/s做匀减速运动到静止的过程中滑行的距离为s2，加速度a2＝－5.0 m/s2，则由v－v＝2a2s2，得s2＝＝ m＝640 m，则跑道长度至少要为s＝s1＋s2＝1 440 m
答案：1 440 m
15．(12分)从离地500 m的空中自由落下一个小球，取g＝10 m/s2，求：
(1)经过多少时间落到地面；
(2)从开始落下的时刻起，在第1 s内的位移、最后1 s内的位移大小各是多少．
解析：(1)由h＝gt2，得落地时间：
t＝＝ s＝10 s.
(2)第1 s内的位移：h1＝gt＝×10×12＝5 m
因为从开始运动起前9 s内的位移为：
h9＝gt＝×10×92 m＝405 m
所以最后1 s内的位移为：
h10＝h－h9＝500 m－405 m＝95 m.
答案：(1)10 s　(2)5 m　95 m
16．(13分)一列快车正以216 km/h的速度在平直的铁轨上行驶时，发现前面1 500 m处有一货车正以64.8 km/h的速度匀速同向行驶，快车立即合上制动器，经120 s的刹车时间才能停止，试判断两车是否发生撞车事故．
解析：快车的速度v1＝216× m/s＝60 m/s，
货车的速度v2＝64.8× m/s＝18 m/s.
快车刹车中的加速度大小为
a＝＝ m/s2＝0.5 m/s2.
快车与货车速度相同时，所需时间为
t＝＝ s＝84 s.
这段时间内快车行驶的距离为
s快＝v1t－at2＝60×84 m－×0.5×842 m＝3 276 m.
货车行驶的距离为s货＝v2t＝18×84 m＝1 512 m.
而1 512 m＋1 500 m＝3 012 m<3 276 m.
所以，快车的速度还没有减小到货车的速度，两车便相撞了．
答案：发生了撞车事故