第2章匀变速直线运动的研究 单元测试卷-2020-2021学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册 Word版含解析

第2章
匀变速直线运动的研究
单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.一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
2.如图所示，水龙头开口处A的直径d1＝1
cm，A离地面B的高度h＝75
cm，当水龙头打开时，从A处流出的水流速度v1＝1
m/s，在空中形成一完整的水流束，则该水流束在地面B处的截面直径d2约为(g取10
m/s2)(　　)
A．
0.5
cm
B．
1
cm
C．
2
cm
D．
应大于2
cm，但无法计算
3.如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为3
m，QN长度为4
m，则由上述数据可以求出OP的长度为(　　)
A．
2
m
B．m
C．m
D．
3
m
4.一辆汽车在平直公路上做刹车实验，若从零时刻起汽车在运动过程中的位移与时间的关系式为x＝(20t－2.5t2)
m，则下列分析正确的是(　　)
A．
上述过程的加速度大小为2.5
m/s2
B．
前5
s内汽车位移为37.5
m
C．
汽车初速度为40
m/s
D．
刹车过程的位移为40
m
5.一辆汽车以20
m/s的速度沿平直公路匀速行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车以大小是5
m/s2的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2
s内与刹车后6
s内汽车通过的位移大小之比为(　　)
A．
1∶1
B．
3∶4
C．
3∶1
D．
4∶3
6.一辆警车在平直公路上以60
km/h的速度行驶，要求到达前方某地时的速度也是60
km/h，有三种方式行驶：(a)一直做匀速直线运动；(b)先匀减速运动再匀加速运动；(c)先匀加速运动再匀减速运动．下列说法正确的是(　　)
A．
(a)种方式先到达
B．
(b)种方式先到达
C．
(c)种方式先到达
D．
条件不足无法判断
7.如图所示为利用打点计时器记录物体直线运动信息所得到的纸带．为便于测量和计算，每5个点取一个计数点．已知s1＜s2＜s3＜s4＜s5.对于纸带上2、3、4
这三个计数点，相应的瞬时速度关系为(　　)
A．
计数点2的速度最大
B．
计数点3的速度最大
C．
计数点4的速度最大
D．
三个计数点的速度都相等
8.一个物体沿着斜面从静止滑下做匀变速直线运动，已知它前2
s内的位移为3
m，则它在第四个2
s内的位移是(　　)
A．
14
m
B．
21
m
C．
24
m
D．
48
m
9.一只叫Diamond的宠物狗和主人游戏，宠物狗沿直线奔跑，依次经过A、B、C三个木桩，B为AC的中点，它从木桩A开始以加速度a1匀加速奔跑，到达木桩B时以加速度a2继续匀加速奔跑，若它经过木桩A、B、C时的速度分别为0、vB、vC，且vB＝，则加速度a1和a2的大小关系为(　　)
A．a1＜a2
B．a1＝a2
C．a1＞a2
D．
条件不中，无法确定
10.如图所示是某物体做直线运动的速度图象，下列有关物体运动情况判断正确的
是(　　)
A．
前2
s加速度为5
m/s2
B．
4
s末物体回到出发点
C．
6
s末物体距出发点最远
D．
8
s末物体距出发点最远
11.一物体做匀变速直线运动，初速度大小为15
m/s，方向向东，第5
s末的速度大小为10
m/s，方向向西，则物体开始向西运动的时刻为(　　)
A．
第2
s末
B．
第3
s末
C．
第5
s末
D．
第6
s末
12.由于发射卫星耗资巨大，还要耗费大量燃料推动沉重的金属物体在地球大气中飞行。科学家正在研发一种解决方案，利用一架喷气式飞机发射一个高效的小型推进系统，把卫星送入近地轨道。已知卫星必须达到8
000
m/s才能达到预定轨道，发射时喷气式飞机运行了16.7
min。则喷气式飞机的加速度为(　　)
A．
6
m/s2
B．
8
m/s2
C．
10
m/s2
D．
12
m/s2
13.一辆汽车以20
m/s的速度沿平直路面行驶，当汽车以5
m/s2的加速度刹车时，其刹车距离为(　　)
A．
40
m
B．
20
m
C．
100
m
D．
4
m
14.一竖直的墙壁上AE被分成四个相等的部分，一物体由A点从静止释放做自由落体运动，如图所示，下列结论正确的是(　　)
A．
物体到达各点的速率vB：vC：vD：vE＝1∶2∶3∶4
B．
物体通过每一部分时，其速度增量vB－vA＝vC－vB＝vD－vC＝vE－vD
C．
物体从A到E的平均速度＝vB
D．
物体从A到E的平均速度＝vC
15.2013年6月“神舟十号”载人飞船与“天宫一号”成功对接，全国人民为之振奋．如下图甲所示，假设发射飞船的火箭某段时间内由地面竖直向上运动，该段时间内其竖直方向上的v－t图像可简化为如图乙所示，由图像可知(　　)
A．
0～t1时间内火箭的加速度小于t1～t2时间内火箭的加速度
B．
在0～t2时间内火箭上升，t2～t3时间内火箭下落
C．t2时刻火箭离地面最远
D．t3时刻火箭回到地面
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.如图所示在“测量重力加速度”的实验中，如果打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致测得的重力加速度______(填“偏大”或“偏小”)．
18.如图，是某质点做直线运动的v－t图象，由图可知：此质点的加速度为________
m/s2,6
s内质点的位移为________
m.
三、简答题(共3小题)
19.汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60
s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示．画出汽车在0～60
s内的v－t图线．
20.如图所示是某质点做直线运动的v－t图像，试回答：
(1)AB、BC、CD段质点分别做什么运动？
(2)质点在5
s末的速度多大？
21.如下图所示，为某物体做直线运动的v－t图像，试求0～1
s、1～3
s、3～4
s各段加速度的大小和方向，并分析各时间段内的运动性质
四、计算题(共3小题)
22.一小球沿斜面由静止开始匀加速滚下(斜面足够长)，已知小球在第4
s末的速度为4
m/s.求：
(1)第6
s末的速度；(2)第6
s内的位移；(3)4
s到6
s内的位移．
23.如图所示，表示一质点在6
s内的x－t图象，试据此分析质点的运动情况并画出它的v－t图象．
24.我国高速公路的最高车速限制为120
km/h.设某人驾车以最高时速沿平直高速公路行驶，该车刹车时产生的加速度大小为5
m/s2，司机的反应时间(从意识到应该刹车至操作刹车的时间)为0.7
s．若前方车辆突然停止，问该司机应与前车至少保持多大的距离才比较安全．
答案解析
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】C
【解析】本题用v－t图像解决非常简便，图线与坐标轴所围“面积”等于位移，由题意作出速度图像如图所示，可看出c种方式所用时间最短，C正确．
7.【答案】C
【解析】匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度，由于s1＜s2＜s3＜s4＜s5，故物体的速度逐渐增加，即v2＜v3＜v4.
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】A
【解析】前2
s的加速度为a＝＝m/s2＝5
m/s2，故A正确；在0～4
s内物体的速度方向不变，离出发点越来越远，4
s之后物体开始反向运动，所以物体在4
s末离出发点最远，故B、C、D均错．
11.【答案】B
【解析】规定初速度的方向为正方向，物体的加速度为a＝＝m/s2＝－5
m/s2，则物体速度减为零的时间为t′＝＝s＝3
s，可知物体开始向西运动时刻为第3
s末，选项B正确。
12.【答案】B
13.【答案】A
14.【答案】C
15.【答案】A
【解析】　由所给图像的斜率知，火箭的加速度在0～t1时间段内小于t1～t2时间段内，A对．火箭在0～t3时间段内一直上升，B错．t3时刻火箭上升到最高点，距地面最远，C、D错．
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】偏小
【解析】实际实验中，如果打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，导致测得的重力加速度偏小．
18.【答案】－1　6
19.【答案】
【解析】由a－t图像知：
0～10
s内物体做匀加速直线运动，a1＝2
m/s2,10
s末的速度v＝a1t1＝20
m/s；10～40
s内物体以20
m/s的速度做匀速直线运动：40～60
s内物体做匀减速直线运动，a2＝－1
m/s2，故60
s末的速度：v′＝v＋a2t2＝20
m/s＋(－1)×20
m/s＝0.
由此画出的汽车在0～60
s内的v－t图线如图所示．
20.【答案】(1)AB段表示质点做加速运动　BC段表示质点做匀速运动　CD段表示质点做减速运动(2)15
m/s
【解析】(1)根据题中v－t图像可知在AB段速度随时间不断增加，所以AB段表示质点做加速运动；在BC段速度不随时间而变化，所以BC段表示质点做匀速运动；在CD段速度随时间不断减少，所以CD段表示质点做减速运动．
(2)质点在5
s末的速度由题中v－t图像可知是15
m/s.
21.【答案】在0～1
s内，a1＝4
m/s2，方向为正，物体的速度均匀增加．在1～3
s内，a2＝－2
m/s2，方向为负，物体的速度均匀减小．
在3～4
s内，a3＝－2
m/s2，方向为负，物体的速度均匀增加．
【解析】在0～1
s内，速度变化量为Δv1＝4
m/s－0＝4
m/s，加速度a1＝＝4
m/s2，方向为正，物体的速度均匀增加．在1～3
s内速度变化量Δv2＝0－4
m/s＝－4
m/s，加速度a2＝＝m/s2＝－2
m/s2，方向为负，物体的速度均匀减小．
在3～4
s内速度变化量Δv3＝－2
m/s－0＝－2
m/s，
加速度a3＝＝m/s2＝－2
m/s2，方向为负．
物体的速度均匀增加．
22.【答案】(1)6
m/s　(2)5.5
m　(3)10
m
23.【答案】x－t图象上直线斜率表示速度，所以
0～2
s的速度v1＝＝3
m/s
2～4
s的速度v2＝0
4～6
s的速度v3＝＝－6
m/s
质点的运动情况：0～2
s内做匀速直线运动，速度大小为3
m/s,2
s末离开出发点6
m；2～4
s内质点静止于离出发点6
m处；4～5
s质点反方向做匀速直线运动，速度大小为6
m/s,5
s末回到出发点，5～6
s质点继续以6
m/s的速度反方向做匀速直线运动，6
s末位移为－6
m．v－t图象如图所示．
【解析】
24.【答案】134.4
m
【解析】在司机的反应时间内，汽车做匀速运动，位移为vΔt，采取刹车措施后，刹车位移为，故安全车距x＝vΔt＋＝×0.7
m＋m≈134.4
m，
即该司机应与前车至少保持134.4
m才比较安全．