人教版高中物理必修1第二章《匀变速直线运动的研究》单元测试(含解析)

第二章《匀变速直线运动的研究》
一、单选题(共12小题)
1.在军事学习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达到较大值v1时打开降落伞，此后做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地．他的速度图象如图所示．下列关于该空降兵在0～t1或t1～t2时间内的平均速度的结论正确的是(　　)
A．
0～t1，＝
B．t1～t2，＝
C．t1～t2，>
D．t1～t2，<
2.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
3.列车出站的运动可视为匀加速直线运动，如果车头经过站牌时的速度为2
m/s，车尾经过该站牌时的速度为2m/s，则这列车上距车头为总车长的三分之一距离处的位置经过该站牌时速度为(　　)
A．m/s
B．
4.0
m/s
C．
5.0
m/s
D．m/s
4.汽车以5
m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动时以－2
m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行，则在4
s内汽车通过的路程为(　　)
A．
4
m
B．
36
m
C．
6.25
m
D．
以上选项都不对
5.汽车进行刹车试验，若速度从8
m/s匀减速到零所用的时间为1
s，按规定，速度为8
m/s的汽车刹车后位移不得超过5.9
m，那么上述刹车试验(　　)
A．
位移为8
m，符合规定
B．
位移为8
m，不符合规定
C．
位移为4
m，符合规定
D．
位移为4
m，不符合规定
6.在2009年罗马游泳世锦赛男子800
m自由泳决赛中，中国飞鱼张琳以7分32秒12的成绩夺冠并打破世界纪录，成为中国游泳史上男子第一人．若张琳前8
s的运动速度图象如图，根据图象可知(　　)
A．
第2
s末的加速度2
m/s2
B．
8
s内的位移为
19.5
m
C．
第1
s末与第5
s末速度方向相反
D．
第1
s内与第2
s内位移相等
7.雾霾天气容易给人们的正常生活造成不良影响．在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以30
m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30
m处有一辆大卡车以10
m/s的速度同方向匀速行驶，于是，司机紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵．如图a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图象，以下说法正确的是(　　)
A．
因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾
B．
在t＝5
s时追尾
C．
在t＝3
s时追尾
D．
由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾
8.某运动物体做匀变速直线运动，加速度大小为0.6
m/s2，那么在任意1
s内(　　)
A．
此物体的末速度一定等于初速度的0.6倍
B．
此物体任意1
s的初速度一定比前1
s末的速度大0.6
m/s
C．
此物体在每1
s内的速度变化量为0.6
m/s
D．
此物体在任意1
s内的末速度一定比初速度大0.6
m/s
9.质点做直线运动的v－t图象如图所示，规定向右为正方向，则关于该质点在前8
s内的运动，下列说法正确的是(　　)
A．
0～1
s内的加速度最大且方向向右
B．
1～3
s内速度的变化大于5～8
s内的速度变化
C．
3～5
s内质点的加速度方向向右
D．
5～8
s内质点的加速度最小且方向向左
10.如图是甲、乙两物体做直线运动的v－t图象．下列表述正确的是(　　)
A．
甲做匀加速直线运动
B．
乙做匀加速直线运动
C．
甲和乙的加速度方向相同
D．
甲的加速度比乙的小
11.科技馆中有一个展品，如图所示，暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的灯光照射下，可观察到一个个下落的水滴，缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可看到一种奇特的现象，水滴似乎不再往下落，而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动，一般要出现这种现象，照明光源应该满足(g取10
m/s2)(　　)
A．
普通光源即可
B．
间歇发光，间隙时间为1.0
s
C．
间歇发光，间隙时间为0.14
s
D．
间歇发光，间隙时间为0.2
s
12.百米赛跑中，高三(1)班的小胡同学以12.5
s的好成绩取得了决赛第一名，他的起跑速度为5
m/s，中途的速度为7
m/s，冲刺时达到了11
m/s，能粗略描述小胡同学运动过程的图象是(　　)
A．
B．
C．
D．
二、实验题(共3小题)
13.(1)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤：
A．把打点计时器固定在桌子上
B．安好纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动
D．接通低压交流电源
E．取下纸带
F．断开开关
这些步骤正确的排列顺序为________．
(2)用频率为50
Hz的打点计时器记录被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图6所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出．
图6
①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字)
其中C、D、E三点已算出.
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线(如图7)．
图7
③由所画速度－时间图象求出小车加速度为________m/s2(该空保留两位有效数字)．
14.某同学用打点计时器(打点周期为0.02
s)研究物块做直线运动的规律，得到一条纸带，他在纸带上按打点的先后顺序取O、A、B、C…F等若干个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点)，相邻计数点的时间间隔用t表示，各计数点间的距离如图所示．则：
(1)时间间隔t为
_________(填“A”或“B”)；
A．0.02
s
B．0.1
s
(2)OF段表示物块做________运动(填“A”或“B”)；
A．加速
B．减速
(3)在纸带上打出B点时，物块的速度可表示为________(填“A”或“B”)．
A.B.
15.某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度．
①电磁打点计时器是一种使用______(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，它的工作电压是4～6V，当电源的频率为50
Hz时，它每隔____s打一次点．
②使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序，应该是________
A．先接通电源，后释放纸带
B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带的同时接通电源
D．哪个先，哪个后都可以
③实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，纸带上按时间顺序取为A、B、C、D四个计数点，每两个点之间还有四个点未画出．用尺子测得各点的距离为s1＝3.62
cm，s2＝4.75
cm，s3＝5.88
cm.根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是________________________________________(请用文字描述)；在记数点C所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是________m/s；小车的加速度是__________m/s2.(以上两空小数点后保留两位数字)
三、计算题(共3小题)
16.一物体从静止开始以2
m/s2的加速度做匀加速直线运动，经5
s后做匀速直线运动，最后2
s的时间内物体做匀减速直线运动直至静止．求：
(1)物体做匀速直线运动的速度的大小；
(2)物体做匀减速直线运动时的加速度．
17.神舟八号飞船完成与天宫一号的两次对接任务后返回，返回舱距地面10
km时开始启动降落伞装置，速度减至10
m/s，并以这个速度在大气中竖直降落．在距地面1.2
m时，返回舱的4台发动机开始向下喷气，舱体再次减速．设最后减速过程中返回舱做匀减速运动，且到达地面时的速度恰好为0.求：(结果均保留两位有效数字)
(1)最后减速阶段的加速度；
(2)最后减速阶段所用的时间．
18.猎豹是目前世界上在陆地奔跑速度最快的动物，时速可达110多公里，但不能维持长时间高速奔跑，否则会因身体过热而危及生命．猎豹在一次追击猎物时(如图)，速度经4
s由静止达到最大，然后匀速运动保持了4
s仍没追上猎物，为保护自己它放弃了这次行动，以3
m/s2的加速度匀减速，经10
s停下，设此次追捕猎豹始终沿直线运动．
求：(1)猎豹加速时的平均加速度多大？
(2)猎豹奔跑的最大速度可达多少
km/h?
答案解析
1.【答案】AD
【解析】　平均速度的定义式为＝，对匀变速直线运动来说有＝，所以0～t1时间内，＝，选项A正确；t1～t2时间内，若物体的速度是沿直线由v1均匀减小到v2的话，平均速度则是＝，但实际的位移x(对应的v－t图线和时间轴所围的面积)小于匀减速情况下的位移，所以t1～t2时间内的平均速度<，选项B、C错误，D正确．
2.【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.
3.【答案】B
【解析】设这列列车的长度为x，车身总长的三分之一处经过站牌时的速度为v，根据速度位移公式得：v2－v＝2a，v－v2＝2ax，代入数据解得：v＝4.0
m/s.
4.【答案】C
【解析】根据公式v＝v0＋at得：t0＝－＝s＝2.5
s，即汽车经2.5
s就停下来了．
则4
s内通过的路程为：x＝v0t0＋at＝5×2.5
m＋×(－2)×2.52m＝6.25
m.
5.【答案】C
【解析】x＝t＝t＝4
m＜5.9
m，所以符合规定．
6.【答案】B
【解析】张琳前3
s内做匀加速运动，加速度不变，第2
s末的加速度a＝＝m/s2＝1
m/s2，A错误．图象与时间轴所围的“面积”大小等于位移，8
s内的位移为x＝×3×3
m＋3×5
m＝19.5
m，在第2
s内的位移大于第1秒内的位移，B正确，D错误；由图知，第1
s末与第5
s末速度都是正值，方向相同，C错误.
7.【答案】C
【解析】速度－时间图象与时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，t＝3
s时，b车的位移为：sb＝vbt＝10×3
m＝30
m
a车的位移为：sa＝×(30＋20)×1
m＋×(20＋15)×2
m＝60
m，
sa－sb＝30
m，所以在t＝3
s时追尾，C正确．
8.【答案】C
【解析】因已知物体做匀变速直线运动，又知加速度为0.6
m/s2，由此可得出两结论：①物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动；②每1
s内物体的速度的变化量为0.6
m/s.
9.【答案】A
【解析】0～1
s内的加速度为a＝2
m/s2，方向向右；1～5
s内质点的加速度相同为a2＝－1
m/s2，方向向左；5～8
s内质点的加速度a3＝m/s2，方向向右，A正确，C、D错误；1～3
s内速度的变化为－2
m/s,5～8
s内的速度变化为2
m/s，方向相反、大小相等，B错误．
10.【答案】B
【解析】甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动，A错，B对；a甲＝m/s2＝－m/s2
a乙＝m/s2＝m/s2，则a甲与a乙方向相反，a甲>a乙，C、D错.
11.【答案】C
【解析】由题图可知，xAB＝0.1
m，xBC＝0.3
m，xCD＝0.5m，满足物体在相同的时间内的位移之比是1∶3∶5，即AB、BC、CD段的时间相同，能观察到水滴似乎不再往下落，说明光源是间歇发光的，且间歇时间与这三段的时间相同，由Δx＝Gt2，Δx＝xCD－xBC＝xBC－xAB＝0.2
m，得T＝＝s≈0.14
s，C正确．
12.【答案】D
【解析】根据题意可知，小胡先做初速度为5
m/s的加速运动，中途做7
m/s的匀速运动，最后加速，到达终点时的速度为11
m/s，A图表示静止，B图和C图都表示匀速直线运动，D图表示先匀加速后匀速再匀加速运动，故D正确．
13.【答案】(1)
ABDCFE　(2)①0.400　0.721　②见解析图　③0.80
【解析】(1)正确的排列顺序为ABDCFE；
(2)①vB＝＝m/s＝0.400
m/s；vF＝＝m/s＝0.721
m/s.
②图线如图所示：
③小车加速度为a＝＝m/s2＝0.80
m/s2.
14.【答案】(1)B　(2)A　(3)B
【解析】(1)根据打点周期为0.02
s，每相邻两个计数点之间还有4个点得时间间隔为t＝0.02×5
s＝0.1
s，A错误，B正确；
(2)根据由O到F，可知，点与点间距越来越大，则物块做加速运动，故A正确，B错误；
(3)根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有物块在B点的速度大小为v＝.A错误，B正确．
15.【答案】(1)①交流　0.02　②A　③相邻相等时间间隔内的位移差相等　0.53　1.13
【解析】(1)电磁打点计时器使用交流电源，频率为50
Hz，则每隔0.02
s打一个点　(2)使用打点计时器时，应先接通电源，再释放纸带．故选A　(3)小车在相邻相等时间内的位移之差相等s3－s2＝s2－s1，所以小车做匀加速直线运动．C点的速度等于BD段的平均速度，则vC＝＝m/s＝0.53
m/s.
根据Δx＝aT2得，a＝＝m/s2＝1.13
m/s2.
16.【答案】(1)10
m/s　(2)－5
m/s2，加速度方向与vC方向相反
【解析】由题画出如下的示意图：
设图中A→B为匀加速直线运动，B→C为匀速直线运动，C→D为匀减速直线运动，匀速运动段的速度为AB段的末速度，也为CD段的初速度．
(1)由速度、时间的关系式得
vB＝a1t1＝2×5
m/s＝10
m/s
vC＝vB＝10
m/s
即做匀速直线运动的速度为10
m/s.
(2)由v＝v0＋a2t2得
a2＝＝＝m/s2＝－5
m/s2.
负号表示加速度方向与vC方向相反．
17.【答案】(1)－42
m/s2　(2)0.24
s
【解析】(1)由v2－v＝2ax得
a＝＝m/s2＝－42
m/s2
(2)由v＝v0＋at(或由加速度的定义)得
t＝＝s≈0.24
s
18.【答案】(1)7.5
m/s2　(2)108
km/h
【解析】由速度公式得
vm＝a2t2＝3×10
m/s＝108
km/h
a1＝＝m/s2＝7.5
m/s2.
/