2019-2020学年人教版高中物理必修1　第二章《匀变速直线运动的研究》测试卷word版含答案

第二章《匀变速直线运动的研究》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动，经过3 s后到达斜面底端，并在水平地面上做匀减速直线运动，又经9 s停止，则物体在斜面上的位移与在水平面上的位移之比是(　　)



A． 1∶1
B． 1∶2
C． 1∶3
D． 3∶1



2.一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． 20 m
B． 24 m
C． 25 m
D． 75 m



3.如图所示，滑块以初速度v0开始沿表面粗糙且足够长的固定斜面下滑，直至速度为零，所用时间为t，对于该运动过程，若用x、v、a分别表示滑块的位移、末速度和加速度的大小，则下列表达式正确的是(　　)




A．x＝v0t＋at2
B．v＝v0＋at
C．x＝at2
D． 2ax＝v0－v



4.在航空母舰上，舰载飞机借助助推设备，在2 s内就可把飞机从静止加速到83 m/s，设起飞时飞机在跑道上做匀加速直线运动，则供飞机起飞的甲板跑道长度至少为(　　)



A． 83 m
B． 166 m
C． 41.5 m
D． 332 m



5.飞机的起飞过程是从静止出发，在直跑道上加速前进，等达到一定速度时离地．已知飞机在直跑道上加速前进的位移为1 600 m，所用的时间为40 s，假设这段运动是匀加速运动，用a表示加速度，v表示飞机离地时的速度，则(　　)




A．a＝2 m/s2，v＝80 m/s
B．a＝1 m/s2，v＝40 m/s
C．a＝2 m/s2，v＝40 m/s
D．a＝1 m/s2，v＝80 m/s



6.如图所示是某物体运动的位移—时间图象，则该物体的运动情况是(　　)




A． 开始静止，然后向x的负方向运动
B． 开始静止，然后沿斜面下滑
C． 开始匀速运动，然后减速运动
D． 开始平面运动，然后沿斜面下滑



7.某物体运动的速度与时间关系如图所示，由图象可知(　　)




A． 该物体做匀减速运动
B． 它的初速度为20 m/s
C． 加速度为10 m/s2
D． 前20 s内的位移为600 m



8.动车把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客．而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，若动车组在匀加速运动过程中，通过第一个60 m所用时间是10 s，通过第二个60 m所用时间是6 s，则(　　)
A． 动车组的加速度为0.5 m/s2，接下来的6 s内的位移为78 m
B． 动车组的加速度为1 m/s2，接下来的6 s内的位移为78 m
C． 动车组的加速度为0.5 m/s2，接下来的6 s内的位移为96 m
D． 动车组的加速度为1 m/s2，接下来的6 s内的位移为96 m
9.一物体从静止开始做匀加速直线运动，测得它在第n秒内的位移为x，则物体运动的加速度为(　　)



A．
B．
C．
D．



10.一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示，取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图象正确的是(　　)




A．
B．
C．
D．



11.在“利用自由落体测量重力加速度”实验操作时(　　)
A． 必须测量重物的质量
B． 应该先接通电源，后释放纸带
C． 释放纸带前，提纸带的手应靠近打点计时器
D． 一定要选用起始两点间距约为2 cm的纸带
12.物体做匀变速直线运动，其速度与时间关系是：v＝(2－4t) m/s，则(　　)



A． 物体的初速度是4 m/s
B． 物体的初速度是－4 m/s
C． 物体的加速度是－4 m/s2
D． 物体的加速度是4 m/s2



13.将一物体以一初速度竖直上抛，在下列四幅图中，能正确表示物体在整个运动过程中的速率v与时间t的关系(不计空气阻力)的图是(　　)



A．
B．
C．
D．



14.如图所示的v－t图象对应的函数表达式为v＝v0＋at，则a、v0分别为(　　)




A．a＝－0.75 m/s2，v0＝3 m/s
B．a＝0.75 m/s2，v0＝1 m/s
C．a＝－0.5 m/s2，v0＝3 m/s
D．a＝0.5 m/s2，v0＝1 m/s



15.下列哪一个物体的运动可视为自由落体运动(　　)



A． 树叶的自由下落的运动
B． 被运动员推出去的铅球的运动
C． 从桌边自由滑落的钢笔的运动
D． 从水面自由落到水底的石子的运动



二、实验题(共3小题)
16.(1)研究小车的匀变速直线运动，记录纸带如图所示，图中两计数点间有四个点未画出．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，则小车运动的加速度a＝ _____________m/s2，打P点时小车运动的速度v＝ ___________m/s.
(2)打点计时器原来工作电压的频率是50 Hz，如果用它来测定匀变速直线运动的加速度时，实验者不知工作电压的频率变为60 Hz，这样计算出的加速度值与真实值相比是________(填“偏大”“不变”或“偏小”)．

17.如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材研究金属球下落加速度的大小．有一直径为d，质量为m的金属球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A，B间的距离为H(H≥d)，光电计时器记录下金属球通过光电门的时间为t.则：


(1)金属球经过光电门B时的速度表达式为____________；
(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图乙所示，该图线的斜率为k.利用图线的斜率k和金属球的直径d求出金属球的加速度表达式为__________________．
18.某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，所用电源频率为50 Hz.如图所示，取一段实验纸带，从0点开始每5个点取一个计数点，分别记为1、2、3、4，各计数点到0点的距离已在图中标出．则相邻计数点间的时间间隔为______s，小车到计数点2时的瞬时速度v2＝________m/s，根据数据可求得小车的加速度a＝________m/s2.(结果保留2位有效数字)

三、计算题(共3小题)
19.做匀变速直线运动的质点，第1 s末的速度大小为6 m/s，第3 s末的速度大小为2 m/s，求质点的初速度和加速度？(设第1 s末质点的速度方向为正方向)
20.甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100 m接力跑，如图所示，他们在奔跑时有相同的最大速度．乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度，这一过程可看作匀变速运动．现在甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出．若要求乙接棒时达到奔跑最大速度的80%，则：
(1)乙在接力区需奔出多少距离？
(2)乙应在距离甲多远时起跑？

21.汽车在平直的公路上以20 m/s的速度匀速行驶，前面有情况需紧急刹车，刹车的加速度大小是8 m/s2，刹车后可视为匀减速直线运动，求刹车3 s后汽车的速度．
四、简答题(共3小题)
22.请将如图某物体运动的v－t图象转化为x－t图象．

23.如图所示是曲线形状相同的v－t图象甲和x－t图象乙．试分析两图各自表示的运动情况．

24.根据匀变速直线运动速度公式和位移公式推证：匀变速直线运动的速度和位移关系是v－v＝2ax.



答案解析
1.【答案】C
【解析】设物体到达斜面底端时的速度为v，在斜面上的平均速度1＝，在斜面上的位移x1＝1t1＝t1，在水平地面上的平均速度2＝，在水平地面上的位移x2＝2t2＝t2
所以x1∶x2＝t1∶t2＝1∶3.故选C.
2.【答案】C
【解析】设汽车的初速度为v0，加速度为a.根据匀变速直线运动的推论Δx＝aT2得：
a＝＝m/s2＝－2 m/s2.
根据第1 s内的位移：x1＝v0t＋at2，代入数据，解得v0＝10 m/s.汽车刹车到停止所需的时间t0＝＝s＝5 s.
则汽车刹车后6 s内的位移等于5 s内的位移，为x＝t0＝×5 m＝25 m．C正确．
3.【答案】C
【解析】A、滑块做匀减速运动的位移x＝v0t－at2，故A错误．B项，根据速度时间公式得，v＝v0－at，故B错误．C项，采用逆向思维，x＝at2.故C正确．D项，根据速度位移公式得，v－v2＝2ax，故D错误．
4.【答案】A
【解析】由于飞机做初速度为零的匀加速直线运动，末速度v＝83 m/s，t＝2 s，
由速度时间关系式v＝at，得：a＝①
由位移时间关系式得：x＝at2②
由①②解得：x＝83 m.
5.【答案】A
【解析】由x＝v0t＋at2得，加速度a＝－＝2 m/s2.则飞机离地时的速度v＝at＝2×40 m/s＝80 m/s，A项正确．
6.【答案】A
【解析】x－t图象中，图象的斜率表示速度，故第一段直线表示速度为零，即物体静止不动；第二段直线斜率为负，表示物体向负方向做匀速直线运动．
7.【答案】A
【解析】　物体的速度均匀减小，做匀减速直线运动，选项A正确；t＝0时刻的速度即初速度，由题图知，初速度为30 m/s，选项B错误；加速度a＝＝－1 m/s2，选项C错误；图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移，则前20 s内的位移x＝×20 m＝400 m，选项D错误．
8.【答案】A
【解析】动车组在匀加速运动过程中，通过第一个60 m所用的时间是10 s，中间时刻的速度为v1＝＝m/s＝6 m/s；通过第二个60 m所用的时间为6 s，中间时刻的速度为v2＝＝m/s＝10 m/s.两个中间时刻的时间差为Δt＝8 s，加速度为a＝＝m/s2＝0.5 m/s2.
6 s末的速度为v＝v2＋a·t2＝10 m/s＋0.5×3 m/s＝11.5 m/s，
接下来的6 s内的位移为x′＝vt3＋at＝11.5×6 m＋×0.5×62m＝78 m.
9.【答案】A
【解析】第ns内的位移为：x＝an2－a(n－1)2
解得：a＝，A正确．
10.【答案】C
【解析】根据加速度随时间变化的图象可得：0～1 s为匀加速直线运动，速度v为正方向，选项D错误，第一秒末的速度v＝1 m/s.1～2 s加速度为负值，而速度为正方向，因此为减速，第二秒末，速度减小为0，选项B错误.2～3 s，加速度为正方向，初速度为0，物体在正方向上做匀加速直线运动，即从第二秒末开始又重复前面的运动，选项A错误．C正确．
11.【答案】B
【解析】根据2gh＝v2－v得到g＝，知本实验不需要测量质量，A错误；打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，B正确；释放纸带前，重锤应靠近打点计时器，提纸带的手应远离打点计时器，C错误；本实验不需要初速度为零，所以不需要选用起始两点间距约为2 cm的纸带，D错误．
12.【答案】C
【解析】将题目中给出的速度公式与匀变速直线运动的速度公式：v＝v0＋at比较可得：v0＝2 m/s，a＝－4 m/s2.选项C正确．
13.【答案】B
【解析】做竖直上抛运动的物体的加速度恒定为g，所以上升过程中速度减小，到最高点时速度减为零，下降过程中速度增大，故B正确．
14.【答案】C
【解析】在公式v＝v0＋at中，v0是时间间隔t开始的速度，图象知v0＝3 m/s；v是时间间隔t结束时的速度，它们均是瞬时速度．在v－t图线中，图线的斜率表示加速度：a＝＝m/s2＝－0.5 m/s2.
15.【答案】C
【解析】初速度为零且只受重力的运动为自由落体运动，树叶下落空气阻力不能忽略，A错误；被运动员推出去的铅球具有水平初速度，B错误；从桌边自由滑落的钢笔的运动，可近似为自由落体运动，C正确；从水面自由落到水底的石子，受到的阻力和浮力不能忽略，D错误．
16.【答案】(1) 0.8　0.25　(2) 偏小
【解析】(1)由公式Δx＝aT2可求得加速度大小，a＝＝m/s2＝0.8 m/s2，
Δx＝＝0.8 cm，
vP＝＝m/s＝0.25 m/s
(2)打点计时器原来的工作电压频率是50 Hz，如果用它来测定匀变速直线运动的加速度时，实验者不知工作电压的频率变为60 Hz，由加速度计算公式可知，这样计算出的加速度值与真实值相比会偏小．
17.【答案】(1)　(2) kd2
【解析】(1)金属球经过光电门的时间极短，平均速度可视为金属球经过光电门的瞬时速度，故v＝.
(2)金属球由静止到经过光电门这一过程，根据运动学公式有()2＝2aH，解得金属球的加速度为a＝，而k＝，故a＝kd2.
18.【答案】0.1　0.19　0.20
【解析】打点时间间隔为0.02 s，所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5 s＝0.1 s
小车到计数点2时的瞬时速度v2＝＝m/s×10－2＝0.19 m/s，
根据数据可求得小车的加速度a＝＝＝×10－2m/s2＝0.20m/s2.
19.【答案】8 m/s　－2 m/s2或10 m/s　－4 m/s2
【解析】第1 s末的速度方向为正方向，则第3 s末的速度v方向有两种情形：
情形1：v＝2 m/s，则v＝v1＋at，得a＝＝m/s2＝－2 m/s2
则质点的初速度v0＝v1－at＝[6－(－2)×1] m/s＝8 m/s.
情形2：v＝－2 m/s，则a′＝＝m/s2＝－4 m/s2
则质点的初速度v0′＝v1－a′t＝[6－(－4)×1] m/s＝10 m/s.
20.【答案】(1)16 m　(2)24 m
【解析】(1)乙起跑后做初速度为0的匀加速直线运动，设最大速度为v1，x1为达到最大速度经历的位移，v2为乙接棒时的速度，x2为接棒时经历的位移，
有v＝2ax1
v＝2ax2
v2＝v1×80%
得x2＝0.64x1＝16 m
故乙在接力区奔出的距离为16 m.
(2)设乙加速至交接棒的时间为t
x2＝t＝0.4v1t＝16 m
x甲＝v1t　　
Δx＝x甲－x2＝0.6v1t＝24 m.
故乙应在距离甲24 m处起跑．
21.【答案】设汽车从开始刹车到速度为零所用的时间为t.取汽车运动的方向为正方向．由
v＝v0＋at，得t＝＝s＝2.5 s，汽车在2.5 s末速度减为零而停下，汽车不再运动，所以3 s后汽车的速度为零．
【解析】
22.【答案】
【解析】由v－t图象可知，在0～3 s内，物体做匀速直线运动的速度v1＝2 m/s，
在3～6 s内，物体做匀速直线运动的速度为v2＝4 m/s；
在0～3 s内，物体的位移x1＝v1t1＝2 m/s×3 s＝6 m，
在3～6 s内，物体的位移x2＝v2t2＝4 m/s×3 s＝12 m.
23.【答案】甲图：0～2 s内，物体做匀加速运动，加速度为：
a＝＝＝1.5 m/s2；
2～4 s内，物体做匀速直线运动，速度为3 m/s；
4～5 s内，物体做匀减速运动，加速度的大小为3 m/s2.
乙图：0～2 s内，物体做匀速直线运动，速度为：
v＝＝＝1.5 m/s；
2～4 s内，物体静止；
4～5 s内，物体做反向的匀速直线运动，速度的大小为3 m/s.
【解析】
24.【答案】证明：根据匀变速直线运动的速度时间关系式得：vt＝v0＋at①，根据匀变速直线运动的位移时间关系式得：x＝v0t＋at2②，由①整理得：t＝，把其代入②得：x＝v0＋a()2＝整理得：v－v＝2ax.
【解析】