鲁科版（2019）高一物理必修第一册第2章《匀变速直线运动的研究》测试卷

第2章《匀变速直线运动的研究》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动，途中用了10
s的时间通过一座长120
m的桥，过桥后汽车的速度为16
m/s，汽车自身长度忽略不计，则(　　)
A．
汽车的加速度为1.6
m/s2
B．
汽车过桥头时的速度为12
m/s
C．
汽车从出发到过完桥所用时间为16
s
D．
汽车从出发点到桥头的距离为40
m
2.如图所示，一物体做匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点，其中B是A、C的中点．已知物体在AB段的平均速度为3
m/s，在BC段的平均速度为6
m/s，则物体经过B点时的速度是(　　)
A．
4
m/s
B．
4.5
m/s
C．
5
m/s
D．
5.5
m/s
3.某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5
cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10－3s，g取10
m/s2，则小球开始下落的位置距光电门的距离为(　　)
A．
1
m
B．
1.25
m
C．
0.4
m
D．
1.5
m
4.一质点的位移——时间图像为如图所示的一段抛物线，其方程为x＝－20t2＋40t，则有关说法正确的是(　　)
A．
质点做曲线运动
B．
质点做加速度先减小后增大的直线运动
C．
质点做加速度大小为40
m/s2的匀变速直线运动
D．
质点在0～1s内的平均速度大于20
m/s
5.一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，经过斜面中点时速度为2
m/s，则物体到达斜面底端时的速度为(　　)
A．
3
m/s
B．
4
m/s
C．
6
m/s
D．
2m/s
6.关于重力加速度，下列说法中正确的是(　　)
A．
重力加速度方向总是指向地心
B．
在地球上不同的地方，重力加速度的方向都相同
C．
重力加速度方向总是竖直向下的
D．
在地球的两极，重力加速度为0
7.17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于
(　　)
A．
等效替代法　　
B．
实验归纳法
C．
理想实验法
D．
控制变量法
8.一同学从家中出发，沿平直的马路以一定的速率走到邮局．发信之后，沿原路以相同的速率返回．设出发时方向为正方向，则下图中能描述该同学运动情况的v－t图像是（
）
A．
B．
C．
D．
9.运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第6点的距离为18
cm，则小车运动的平均速度为(　　)
A．
0.03
m/s
B．
1.5
m/s
C．
1.8
m/s
D．
180
m/s
10.在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中符合事实的是(　　)
A．　　　　
B．
C．　　　　
D．
11.如图所示，物体A在斜面上匀加速由静止滑下s1后，又匀减速地在平面上滑过s2后停下，测得s2＝2s1，则物体在斜面上的加速度a1与平面上加速度a2的大小关系为(　　)
A．a1＝a2
B．a1＝2a2
C．a1＝a2
D．a1＝4a2
12.3.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
13.一物体运动的速度随时间变化的关系如图所示，根据图像可知(　　)
A．
4
s内物体在做曲线运动
B．
4
s内物体的速度一直在减小
C．
物体的加速度在2.5
s时方向改变
D．
4
s内物体速度的变化量的大小为8
m/s
14.如图所示是几个质点的运动图像，其中是做匀变速直线运动的是(　　)
A．
甲、乙、丙
B．
甲、乙、丁
C．
甲、丙、丁
D．
乙
15.如图所示，一小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C，已知AB＝BC，则下列说法正确的是(　　)
A．
滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2
B．
滑块到达B、C两点的速度之比为1∶4
C．
滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶
D．
滑块通过AB、BC两段的时间之比为(＋1)∶1
二、填空题(共3小题)
16.如图所示，一个小球沿斜面向下运动，用每间隔s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为s，测得小球在几个连续相等时间内位移(数据见表)，则
(1)小球在连续相邻相等时间内的位移之差________(选填“相等”或“不相等”)，小球的运动性质属于______直线运动。
(2)有甲、乙两位同学计算小球加速度方法如下：
甲同学：a1=，a2=，a3=，a=
乙同学：a1=，a2=，a=
你认为甲、乙哪位同学的计算方法正确？_______，加速度值为_______m/s2。
(3)图中频闪相机拍摄第二张照片的时刻小球瞬时速度为_______m/s。
17.一辆以72
km/h运行的汽车，因意外情况要紧急刹车，要求在4
s内停下来，如果可以把刹车过程看做一个匀减速直线运动，则汽车刹车时加速度大小应不小于________m/s2，汽车刹车时滑行的最大距离为
________m.
18.某物体做自由落体运动，它在1
s内、2
s内、3
s内的位移之比是________；它在第1
s内、第2
s内、第3
s内的位移之比是________；它在1
s末、2
s末、3
s末的速度之比是________．
三、实验题(共3小题)
19.如下图所示是做“用打点计时器测速度”实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6…，现测得0、1间的距离x1＝5.18
cm,1、2间的距离x2＝4.40
cm,2、3间的距离x3＝3.62
cm,3、4间的距离x4＝2.78
cm,4、5间的距离x5＝2.00
cm,5、6间的距离x6＝1.22
cm(每0.02
s打一次点)．
(1)根据测量数据，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中.
(2)根据(1)中表格，在下图中画出小车的速度－时间图象，并说明小车速度变化的特点．
20.打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：
(1)图甲是________(填“电磁”或“电火花”)打点计时器，电源采用的是________(填“交流电4～6
V”、“交流220
V”、四节干电池)．
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上依次确定出A、B、C、D、E五个计数点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出．各点到A点距离分别为2.88
cm,7.20
cm,12.96
cm,20.16
cm.
①每两个计数点间的时间间隔__________s.
②试根据纸带上数据，计算出打下D点时小车的瞬时速度是_________m/s(保留三位有效数字)．
(3)用打点计时器测定小车的速度，当使用的电源频率高于50
Hz时，如果仍按50
Hz来计算，则测得的速度将比真实值_____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)．
21.现给定以下器材：
A．闪光照相机　B．秒表　C．打点计时器
D．交流电源4～6
V　
E．导线若干　
F．纸带　G．复写纸
H．铁架台　I．游标卡尺　J．重物　K．刻度尺
L．直径1
cm的钢球　M．1
m长细线　N．照相底片
设计一个测当地重力加速度g的实验方案：
(1)从给定器材中选(填器材前面的字母)________作为实验器材；
(2)需要测量的物理量有：____________；
(3)用你测量出的物理量写出重力加速度g的表达式：__________.
四、计算题(共3小题)
22.如图所示，是某质点运动的v－t图像，请回答：
(1)离出发点的最远距离；
(2)12
s内的路程．
23.一个自行车运动员在到达终点前进入了冲刺阶段．冲刺时的初速度为11.5
m/s，并以0.5
m/s2的加速度加速行驶了7
s．求：
(1)运动员加速行驶的末速度．
(2)运动员加速后，将保持这个速度到达终点．已知他开始加速时距终点300
m，那么，这个加速过程将使他的成绩提高多少？
(3)在这个运动员开始加速时，另一个运动员在他前面5
m处，并一直以11.8
m/s的速度匀速前进．当这个运动员到达终点时，超过那名运动员多远？
24.矿井里的升降机，从矿井底部由静止开始匀加速上升，经5
s速度达到8
m/s后，又以此速度匀速上升10
s，然后匀减速上升，又经10
s停在井口。求：
(1)加速和减速的加速度a1和a2的大小；
(2)匀速上升的高度。
答案解析
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】C
【解析】位移－时间图像只能表示某方向上的运动规律，该运动一定是直线运动，A错误；由于位移随时间按二次方向规律变化，故质点应该做匀变速直线运动，B错误；对照位移时间关系公式，物体的初速度为40
m/s，加速度为－40
m/s2，是匀变速直线运动，C正确；t＝0时刻坐标为0，t＝1s时刻坐标为20
m，故质点在0～1s内的平均速度等于20
m/s，故D错误．
5.【答案】D
【解析】
6.【答案】C
【解析】重力加速度方向为竖直向下，因为地球不是形状规则的球体，所以重力加速度的方向不一定指向地心，地球上不同的地方方向也并不相同，A、B错误，C正确；随纬度的升高，重力加速度增大，随高度的升高，重力加速度减小，但相差不大，D错误．
7.【答案】C
【解析】由于时间测量上的困难，伽利略无法直接研究自由落体运动，而是在斜面实验的基础上合理外推，最终得到倾角为90°时小球运动(自由落体运动)的规律。所以，在当时并没有直接对落体运动进行实验，伽利略所用的物理实验方法属于理想实验法，选项C正确。
8.【答案】B
【解析】规定出发时方向为正方向，则返回时的速度必为负，故C错；由于速率不变，故D错；A图表示两个同时向相反方向运动的物体的v－t图像，故A错．
9.【答案】C
10.【答案】C
【解析】在真空中物体只受重力作用，苹果和羽毛的加速度相同，都是重力加速度，故任意时刻都在同一高度，且是加速，频闪间距不断变大，C正确．
11.【答案】B
12.【答案】B
【解析】先判断汽车刹车后经过多长时间停止，由v=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，x=×2×7.52m=56.25
m，则B正确，A、C、D错误。
13.【答案】D
【解析】前2.5
s内物体速度为正，沿正方向运动，后1.5
s速度为负，沿负方向运动，但都是做直线运动，A错误；4
s内物体的速度先减小后反向增大，B错误；物体的斜率一直为负值，所以加速度一直沿负方向，没有发生改变，C错误；4
s内物体速度的变化量为(－3－5)
m/s＝－8
m/s，所以速度的变化量的大小为8
m/s，D正确．
14.【答案】C
【解析】匀变速直线运动的速度—时间图像为倾斜直线，故所给图中甲、丙、丁表示物体做匀变速直线运动，选项C正确。
15.【答案】D
16.【答案】(1)相等　匀加速　(2)乙　1.1　(3)0.875
【解析】(1)根据表格中位移数据可知，s4-s3=s3-s2=s2-s1=1.1
cm，则小球在连续相邻相等时间内的位移之差相等，故小球做匀加速直线运动。
(2)甲同学计算的加速度a==，乙同学计算出的加速度a==，很显然，甲同学的计算结果偶然误差较大，故乙同学的计算方法正确，代入数值得a=1.1
m/s2。
(3)根据匀变速直线运动的中间时刻瞬时速度公式得，==，则v===0.875
m/s。
17.【答案】5　40
【解析】72
km/h＝20
m/s，根据v＝v0＋at，求得：a＝5
m/s2，v2＝2ax可得x＝40
m.
18.【答案】1∶4∶9　1∶3∶5　1∶2∶3
19.【答案】(1)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示
打1点时：v1＝≈1.20
m/s，
打2点时：v2＝≈1.00
m/s，
打3点时：v3＝＝0.80
m/s，
打4点时：v4＝≈0.60
m/s，
打5点时：v5＝≈0.40
m/s.
将数值填入表格中．
(2)描点并连线得小车的速度－时间图象．
由图象可知，小车速度均匀减小．
【解析】
20.【答案】(1)电磁　
交流电4～6
V　
(2)0.1　0.648　(3)偏小
【解析】(1)甲图是电磁打点计时器，使用交流电源的计时仪器，工作电压4～6
V.
(2)①每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出，所以每两个计数点间的时间间隔为0.1
s.
②根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度
得：vD＝＝m/s＝0.648
m/s.
(3)打点周期与交流电的周期相同，T＝＝0.02
s，当电源频率高于50
Hz时，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用0.02
s，因此测出的速度数值将比小车的真实数偏小．
21.【答案】(1)CDEFGHJKL(2)连续相等时间段的位移差Δx　(3)g＝
【解析】(1)该实验利用纸带测量物体下落的加速度，即当地的重力加速度，因此需要用的器材有：打点计时器，交流电源，重物，纸带，复写纸，刻度尺，钢球，导线等．
(2)利用逐差法测量加速度时，需要测量连续相等时间段的位移差Δx；
(3)根据逐差法Δx＝at2有：g＝.
22.【答案】(1)70
m(2)80
m
【解析】(1)图像与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方位移为正，下方位移为负，由图像可知，质点在10
s后将反向运动，故第10
s时位移最大，最大位移为时间轴上方图像与坐标轴所围成梯形的面积x＝×(10＋4)×10
m＝70
m，所以最远距离为70
m；
(2)路程是质点运动轨迹的长度，是标量，没有方向，所以12
s内运动的路程为图像与坐标轴围成的面积绝对值之和，即s＝(70＋10)
m＝80
m.
23.【答案】(1)15
m/s　(2)5.2
s　(3)50
m
【解析】(1)vt＝v0＋at＝11.5
m/s＋0.5×7
m/s＝15
m/s.
(2)如果不加速，所用时间t1＝s≈26
s，
加速过程的位移x1＝v0t＋at2＝11.5×7
m＋×0.5×72m＝92.75
m
加速之后的路程所用的时间为t2＝s≈13.8
s
所以，成绩提高了t1－t－t2＝26
s－7
s－13.8
s＝5.2
s.
(3)在t＋t2的时间内，另一名运动员前进的距离为11.8×(7＋13.8)
m≈245
m，则该运动员被超越的距离为300
m－5
m－245
m＝50
m.
24.【答案】从静止匀加速上升阶段
由速度公式vt＝v0＋at和v0＝0得vt＝at1
a1＝＝m/s2＝1.6
m/s2
以后以vt＝8
m/s匀速上升，上升高度
h＝vtt2＝8×10
m＝80
m
最后以vt＝8
m/s匀减速上升10
s停止，末速度vt′＝0
有vt＋a2t3＝0得a2＝－＝－m/s2＝－0.8
m/s2
减速上升的加速度大小为0.8
m/s2