山东省古交市第二高级中学2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：2.4作直线运动物体的瞬时速度 配套练习（含解析）

2.4作直线运动物体的瞬时速度 配套练习（含解析）
1．如图所示是物体运动的图象，从开始，对原点的位移最大的时刻是（ ）
A． B． C． D．
2．如图甲、乙所示的x– t图像和v– t图像中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）
A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动
B．0～t1时间内，甲车通过的路程小于乙车通过的路程
C．0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远
D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等
3．甲、乙两车在平直公路上行驶，t=0时刻两车处于同一位置，其速度一时间图象如图所示，两图像交点处坐标及切线如图，则（　　）
A．t=8s末，甲、乙两车相遇
B．甲、乙两图像交点t=2s末，甲车的加速度大于乙车的加速度
C．在0~2s内，甲车的位移小于乙车的位移
D．在2~8s内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
4．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1.00×10－3 s，则小球开始下落的位置距光电门的距离为(　　)
A．1m
B．1.25m
C．0.4m
D．1.5m
5．某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图象，如图所示下列说法正确的是　　
A．当电源频率为50Hz时，打点计时器每隔秒打一个点
B．小车做匀速直线运动
C．小车在秒时的速度大小是
D．小车的加速度大小为
6．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，未启动打点计时器，小车应放置在(　　)
A．靠近打点计时器位置 B．长木板上的滑轮附近
C．打点计时器与滑轮的中点处 D．任意位置
7．如图所示，为某物体做直线运动的速度图象．由图象可知(　　)
A．物体在8s内运动的平均速度为2m/s
B．物体在8s内最大加速度大小为2m/s2
C．物体在这段时间内发生的位移是20 m
D．第2s末物体的速度方向为斜向右上方
8．运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要，然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应，车辆的平稳加速（ 即加速度基本不变）使人感到舒服，否则人感到不舒服，关于“加速度的 变化率”，下列说法正确的是（ ）
A．若加速度与速度同向，如图所示的a-t图象表示的是物体的速度在增大
B．加速度的变化率为 0 的运动是匀速直线运动
C．从运动学角度的定义，“加速度的变化率”的单位应是 m/s3
D．若加速度与速度同向，物体的初速度为 5m/s，加速度如图所示，则 2s 末的速度大小为 8m/s
9．如图所示，小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，图中1、2、3、4、5、…为小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列说法中正确的是（　　）
A．能判定位置“1”是小球释放的初始位置
B．能求出小球下落的加速度为
C．能求出小球在位置“3”的速度为
D．能求出小球在位置“5”的速度为
10．如下图所示是做直线运动的甲、乙两物体的s-t图象，下列说法中正确的是（ ）
A．甲启动的时刻比乙早t1秒
B．当0C．当t =t2秒时，两物体相距最远
D．当t =t3秒 时，两物体相距s1米
11．一汽车在水平路面上直线行驶，用能够连续曝光的照相机对汽车进行拍照，曝光间隔为0.2s。用最小刻度为毫米的刻度尺对照片进行测量，结果如图所示。已知汽车的实际长度为2.5m。则该汽车做的是什么运动______，拍中间图片时汽车的速度为______m/s。
12．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为L＝3.0cm的遮光板，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为Δt＝2.5s。试估算：
(1)此滑块经过第一个光电门时的速度是_______m/s，滑块的加速度是________m/s2（保留两位有效数字）；
(2)两个光电门之间的距离是_________m。
13．一小球在桌面上从静止开始做加速运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号．如图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻．摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0．5 s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0．06 m/s，v3＝______m/s，v4＝0．18 m/s，v5＝________m/s．
14．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤地代号填在横线上．
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路
C．换上新的纸带，再重做两次
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
G．断开电源，取出纸带
实验步骤进行的顺序是：________________________________________．
参考答案
1．B
【解析】
试题分析：v﹣t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示位移．在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负．
解：v﹣t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示位移．在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负．
由图象可知：t2时刻前位移为正，t2时刻后位移为负，故t2时刻对原点的位移最大．
故选B．
【点评】本题要求同学们能根据图象得出有效信息，难度不大，属于基础题．
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据位移-时间图象的斜率表示速度，由图象可知：乙图线的斜率不变，说明乙的速度不变，做匀速直线运动．甲做速度越来越小的变速直线运动，都是直线运动，故A错误；
B．在位移时间图象中纵坐标的变化量表示位移，可知0～t1时间内，甲、乙两车通过的位移相等，两车都做单向直线运动，所以路程相等，故B错误；
C．由速度图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远，故C正确；
D．0～t2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙车的平均速度小于丁车的平均速度，故D错误．
3．C
【解析】
【分析】
由题意可知考查v-t图象，根据速度—时间图象的物理含义分析可得．
【详解】
A．在v-t图象中，图象和横轴所围面积表示位移大小，甲、乙两车在平直公路上行驶，t=0时刻两车处于同一位置，t=8s末时甲的位移大于乙的位移，甲在乙方的前方，故A错误；
B．甲、乙两图像交点t=2s末，
甲车的加速度大小等于乙车的加速度大小，故B错误；
C．在v-t图象中，图象和横轴所围面积表示位移大小，在0~2s内，甲图象面积小于乙的图线面积，所以甲车的位移小于乙车的位移，故C正确；
D．在2~8s内，甲的位移大于乙的位移，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D错误。
故选C。
【点睛】
在v-t图象中，图象和横轴所围面积表示位移，t轴上方面积表示位移为正方向，下方面积表示位移为负方向，总的位移是二者的代数和，总的路程等于二都绝对值之和．斜率表示加速度，斜率k>0，说明加速度方向为正，k<0，说明加速度方向为负，斜率绝对值表示加速度大小。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
小球通过光电门的时间很短，这段时间内的平均速度可看成瞬时速度，为：
由自由落体运动规律可知：
A．1m，与结论不相符，选项A错误；
B．1.25m，与结论相符，选项B正确；
C．0.4m，与结论不相符，选项C错误；
D．1.5m，与结论不相符，选项D错误；
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
由于电源频率为时，打点计时器每隔秒打一个点，故A错误；据图象知，小车做匀加速直线运动，在时的速度大小是，直线的斜率为，故BD错误，C正确．
【点睛】
据打点计时器的频率，可知周期；据图象判断小车做匀加速直线运动，斜率表示加速度．
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，未启动打点计时器，小车应放置在靠近打点计时器位置，以充分利用纸带。
故选A。
7．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AC.v－t图象与t轴所围面积表示物体运动的位移，可知在8 s内物体的位移为
，
则物体在这段时间内的平均速度为
A错误，C正确；
B.6～8 s内，v－t图线斜率最大，物体运动加速度最大，由a＝知，此时加速度的大小为
B正确；
D. v－t图线并不是物体运动的轨迹，整个运动过程，物体速度方向没有发生变化， D错误．
8．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A.若加速度与速度同向，则物体作加速运动，图示中物体的加速度减小，则物体速度增加得变慢了，但仍是加速运动，故A正确；
B.加速度变化率为0是指加速度保持不变，如果加速度为0，则物体做匀速直线运动，如果加速度不为0，则物体做匀变速运动，故B错误；
C.加速度的变化率是指加速度的变化与所用时间的比值，即为，a的单位是m/s2，则加速度的变化率单位为m/s3，故C正确；
D.根据v-t图象可知，图象与时间轴所围图形面积表示物体的位移，同理在a-t图象中可知图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量即△v，则得：△v=×3×2m/s=3m/s．由于加速度与速度同向，故物体做变加速直线运动，已知初速度为5m/s，则小球在2s末的速度为8m/s，故D正确．
9．BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．若小球做初速度为零的匀变速直线运动，在连续相等时间内，位移之比为1﹕3﹕5﹕…，而题中，1、2、3、4、5…间的位移之比为2﹕3﹕4…，所以不能判定位置“1”是小球释放的初始位置，A错误；
B．由于相邻两点间的位移之差等于d，符合匀变速直线运动的特点：Δx=aT2，所以小球下落的加速度为
B正确；
C．小球在位置“3”的速度等于位置“2”和位置“4”间的平均速度，则为
C正确；
D．由公式v=v0+at可得小球在位置“5”的速度为
D正确。
故选BCD。
10．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图象可以看出，乙在t1时刻才开始运动，所以甲启动的时刻比乙早t1；故A正确.
B.甲的位置随时间均匀减小，表示甲做负向的匀速直线运动；故B错误.
C.当t=t2时，两图象相交即两物体相遇；故C错误.
D.当t=t3时，甲的位移为零，乙的位移为s1，所以当t=t3时，两物体相距s1；故D正确.
11．匀速直线运动（或：匀速运动） 25
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由题图可得
即
又
所以可知该汽车做匀速直线运动；
[2]则拍中间图片时汽车的速度即为该汽车匀速运动的速度，为
12．0.10 0.08 0.5m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]．根据题意，遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动，则遮光板通过第一个光电门的速度为

遮光板通过第二个光电门的速度为
故滑块的加速度为

(2)[3]．因为滑块做匀加速直线运动，两个光电门之间的距离为
13．0．12 0．24
【解析】
试题分析：利用匀变速直线运动的推论得：
考点：研究匀变速直线运动
【名师点睛】此题考查了研究匀变速直线运动，解题时灵活应用匀变速直线运动的推论：用平均速度求瞬时速度；基础题．
14．DBAFEGC
【解析】
【分析】
【详解】
正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，并用垫片把木板的一端垫高，并使滑轮伸出桌面.把打点计时器固定在木板较高的一端，并连好电路.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后.把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码；使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为DBFAEGC.