人教版（新课程标准）高一物理必修1第二章匀变速直线运动的研究单元练习（word含答案）

人教版（新课程标准）高中物理必修1第二章匀变速直线运动的研究单元练习
一、单选题
1.一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方有一警示牌，立即刹车。刹车后汽车立即开始做匀减速直线运动，直至停止。已知从刹车开始计时，汽车在 0~2s内的位移大小为48m，4s~6 s内的位移大小为3m。用 v 、 a 分别表示汽车匀速行驶时的速度大小及刹车后的加速度大小，则（ ??）
A.?a=458m/s2,v=2378m/s??????????????????????????????????? B.?a=323m/s2,v=1043m/s
C.?a=8m/s2,v=32m/s????????????????????????????????????????D.?a=6m/s2,v=30m/s
2.汽车自 A 点从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动，车的加速度是 2m/s2 ，途中分别经过 P 、 Q 两根电线杆，已知 P 、 Q 电线杆相距 50m ，车经过电线杆 Q 时的速度是 15m/s ，则下列结论中正确的是（ ??）
A.?经过 P 杆的速度是 8m/s???????????????????????????????????? B.?经过 P 杆的速度是 10m/s
C.?汽车经过 P 、 Q 电线杆的时间是 5s?????????????????? D.?汽车经过 P 、 Q 电线杆的时间是 10s
3.利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的位移时间图像，某同学在一次实验中得到的运动小车的s-t图像如图所示，在0~15s的时间内（ ??）
A.?小车先做加速运动，后做减速运动??????????????????????B.?小车做曲线运动
C.?小车运动的平均速度为0????????????????????????????????????? D.?小车的位移约为8m
4.如图，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点．一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均为T．现让该滑块自b点由静止开始下滑，则该滑块（? ）
A.?通过bc、cd段的位移之比为1：3???????????????????????? B.?通过c、d点的速度之比为1：2
C.?通过c点的速度小于通过bd段的平均速度????????????D.?通过c点的速度大于通过bd段的平均速度
5.如图是某质点运动的速度-时间图象，由图象得到的正确结果是（ ??）
A.?0～1 s内的平均速度是2m/s???????????????????????????????? B.?0～2s内的位移大小是3 m
C.?0～1s内的加速度小于2～4s内的加速度??????????????D.?0～1s内的运动方向与2～4s内的运动方向相反
6.如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度（v）－时间（t）图像。已知物体在前2s内向西运动，则根据图像可知（?? ）
A.?物体在前4s内始终向西运动
B.?物体在前4s内的加速度大小不变，方向始终向东
C.?物体在前4s内的加速度大小不变，方向先向东，后向西
D.?物体在第4s末离出发点最远
7.南宁市交警部门在创建文明活动中开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚，汽车以10m/s的速度匀速行驶，有一位老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离人行道停车线12m。该车减速时的加速度大小为5m/s2。则下列说法中正确的是（?? ）
A.?如果驾驶员立即刹车制动，则t＝2s时，汽车离停车线的距离为1m
B.?如果在距停车线9m处开始刹车制动，汽车能在停车线处停下
C.?如果驾驶员的反应时间为0.2s，汽车刚好能在停车线处停下
D.?如果驾驶员的反应时间为0.4s，汽车刚好能在停车线处停下
8.某物体由静止开始做匀加速运动，第2s内的平均速度大小为6 ms ，则物体的加速度大小为（?? ）
A.?3m/s2?????????????????????????????????B.?4m/s2?????????????????????????????????C.?6m/s2?????????????????????????????????D.?12m/s2
9.某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下，运动员做直线运动，如图所示为运动员从跳离飞机到落地的过程中运动的 v－t 图像，则下列关于他的运动情况分析正确的是（?? ）
A.?0~10 s内加速度向上????????????????????????????????????????????? B.?10~15 s内加速度向下
C.?10s~15s内运动员做加速度逐渐增大的减速运动?????D.?运动员在0~10s内的平均速度大小大于10m/s
10.如图所示，质点做直线运动时速度的倒数随位移的变化关系，该图中斜线部分面积S表示t1-t2过程中质点运动的 （?? ）
A.?位移?????????????????????????????????B.?平均速度?????????????????????????????????C.?时间?????????????????????????????????D.?加速度
11.甲．乙两物体在 t=0 时刻经过同一位置沿 x 轴运动,其 v—t 图象如图所示,则（?? ）
A.?甲、乙在 t=0 到 t=1s 之间沿同一方向运动 B.?乙在 t=0 到 t=7s 之间的位移为零
C.?甲在 t=0 到 t=4s 之间做往复运动 D.?甲、乙在 t=6s 时的加速度方向相反
12.一个物体做初速度未知的匀加速直线运动，它在第 3s 内的位移为 5m，则下列说法正确的是（?? ）
A.?物体在第 3s 末的速度一定是 6m/s B.?物体的加速度一定是2m/s2
C.?物体在前 5s 内的位移一定是 25m D.?物体在第 5s 内的位移一定是 9m
13.如图所示，一辆轿车和一辆卡车在同一平直的公路上相向匀速直线运动，速度大小均为 30 m/s。为了会车安全，两车车头距离为 100 m 时，同时开始减速，轿车和卡车的加速度大小分别为 5 m/s2和 10 m/s2 ， 两车减到速度为 20 m/s 时，又保持匀速直线运动，轿车车身全长 5 m，卡车车身全长15m，则两车的错车时间为（?? ）
A.?0.3 s????????????????????????????????????B.?0.4 s????????????????????????????????????C.?0.5 s????????????????????????????????????D.?0.6 s
14.如图所示．可视为质点的台球以初速度v运动到O点后做匀减速直线运动，滑到C点时速度恰好为零，若OA=AB=BC，则台球依次经过O、A、B点时的速度大小之比为（?? ）
A.?3 : 2 :1?????????????????????B.?9：4：1?????????????????????C.?9：4：1?????????????????????D.?( 3 - 2 ):( 3 -1):1
15.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x。现有四个不同物体的运动图像如图所示，t=0时刻物体的速度均为零，则其中物体做单向直线运动的图像是（?? ）
A.? B.?
C.? D.?
16.一质点由静止开始做匀加速直线运动，已知第4s内的位移为14m，下列说法正确的是（?? ）
A.?第4s内的平均速度为3.5m/s B.?质点加速度大小为2m/s2
C.?第1s内的位移大小为2m D.?前4s内的平均速度大小为4m/s
17.质点做直线运动的 v?t 图象如图所示，规定向右为正方向，下列说法正确的是（? ）
A.?第3s末质点加速度为零 B.?第1s内加速度与第7s内加速度方向相反
C.?质点在前8s内位移的大小2m，方向向左 D.?第5s末质点速度方向发生改变
18.在离地面 ?=25m 高处，以 v0=20m/s 的速度同时竖直向上与向下抛出甲、乙两小球，不计空气阻力，小球落地后就不再弹起，重力加速度 g=10m/s2 ，下列说法正确的是（?? ）
A.?乙球落地时的速度较大??????????????????????????????????????? B.?两小球落地的时间差为 5s
C.?乙球落地时甲球恰好运动到最高位置?????????????????? D.?t=2s 时，两小球相距 45m
19.下列叙述中正确的是（?? ）
A.?我们所学过的物理量∶速度、加速度、位移、路程都是矢量
B.?物体只在重力作用下的下落运动叫自由落体运动
C.?通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D.?任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且也一定在物体内
20.一根长度为5m的细杆悬挂着，在杆的正下方距杆下端 5m处有一长度也为5m的空心直圆筒，剪断悬挂细杆的绳子，使杆自由落下，从圆筒中穿过。则细杆穿过圆筒所需要的时间为（?? ）（g 取 10m/s2 ）
A.?3s???????????????????????????????B.?(3?1)s???????????????????????????????C.?(3+1)s???????????????????????????????D.?(2+1)s
二、综合题
21.我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3 s，而后才会变成黄灯，再在3秒黄灯提示后再转为红灯。2013年1月1日实施新的交通规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为。（本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动）
（1）若某车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m，该车刹车前的行驶速度不能超过多少？
（2）若某车正以 v0＝15m/s 的速度驶向路口，此时车距停车线的距离为 L=48.75m ，当驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。求该车驾驶员的允许的考虑时间。
22.如图所示，小滑块由静止开始从A点开始向下做匀加速直线运动到B点，然后沿水平方向做匀减速运动，最后停在C点。已知小滑块经B处时速度大小不变，AB=3m，BC=2m，整个运动过程用时10s，求：
（1）滑块在BC运动所用时间是多少；
（2）滑块在AB、BC运动的加速度大小分别是多少。
23.甲、乙两车从同一地点出发同向运动，其 v-t 图象如图所示。试计算：
（1）乙车开始运动多少时间后两车相遇？
（2）相遇前，两车的最大距离是多少？
24.从斜面上某一位置，每隔0.1 s释放一个小球，在连续释放几个后，对在斜面上滑动的小球拍下照片，如图所示，测得xAB＝15cm，xBC＝20cm，求：
（1）小球的加速度;
（2）拍摄时B球的速度；
（3）在A球上方滚动的小球个数．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解析】设汽车的加速度大小为a，初速度为v0 ， 则在0～2s内， t=2s 的位移为： x1=v0t?12at2 ?? ①
汽车在4s时的速度为 v=v0?4a ???? ②
则4～6s内的位移为： x2=vt?12at2
代入数据解得v0=29.625m/s，
a=5.625m/s2；
但当t=6s时，可得速度为v6=-4.125m/s，这说明在t=6s时汽车已停止运动，因此上面的计算不成立。
则4～6s内的位移为 0?v2=?2ax2 ? ?
联立①②?式计算可得a=6m/s2 ，
v0=30m/s，
D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
2.【答案】 C
【解析】AB、汽车由静止匀加速运动， a=2m/s2 ， vQ=15m/s ，
根据 vQ2?vp2=2as
解得： vp=5m/s AB不符合题意；
CD、从P到Q运动过程中的平均速度为： v=vP+vQ2
则运动时间为： tPQ=xPQv
代入数据得 tPQ=5s ．C对；D不符合题意；
故答案为：C
3.【答案】 C
【解析】图线切线的斜率表示速度，知速度先变小，后变大，A不符合题意；图线不是运动的轨迹，是位移随时间的变化规律．小车做的是直线运动，B不符合题意；从位移时间图线知，物体的总位移为零，所以平均速度为零，C符合题意，D不符合题意．
故答案为：C
4.【答案】 D
【解析】A．一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均为T，根据初速度为0的匀加速直线运动的比例关系知ab∶bc∶cd=1∶3∶5
所以bc∶cd=3∶5，A不符合题意；
B．设ab=L，则bc=3L，cd=5L，匀加速运动的加速度为a，从b点静止开始下滑，通过c点的据速度位移关系公式有： vc2=2a·3L
解得 vc=6aL
同理可得，通过d点的速度 vd=16aL
则有 vc:vd=3:8
B不符合题意；
CD．b到d的时间为 t2=vca=16La
则bd段的平均速度为 vbd=8Lt2=4aLC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
5.【答案】 B
【解析】A．根据图线与 t 轴围成的面积表示位移大小知0-1s的位移为： x1=12×1×2m=1m
0～1 s内的平均速度为： v1=x1t=1m/s
A不符合题意；
B．由面积法知0-2s的位移为： x2=12×(1+2)×2m=3m
B符合题意；
C．速度时间图线的斜率表示加速度，0-1s内的加速度大小为： a1=ΔvΔt=2m/s2
2-4s内的加速度大小为： a2=ΔvΔt=1m/s2
C不符合题意；
D．0-1s、2-4s两个时间段内速度均为正，表明速度都为正方向，运动方向相同，D不符合题意。
故答案为：B
6.【答案】 B
【解析】A．根据图象可知，物体前两秒运动方向为负，向西运动，后两秒运动方向为正，向东运动，A不符合题意；
BC．从图象中可知图象的斜率不变，因此物体加速度不变，方向与初速度方向相反即向东，B符合题意，C不符合题意；
D．由图可知，物体前2秒向西运动，后两秒内向东运动，而且物体前2秒位移为负，后2秒为正，图象和时间轴围成的面积代数和为零，4秒内总位移为零，所以物体在第2s末距出发点最远，D不符合题意。
故答案为：B。
7.【答案】 C
【解析】A．汽车速度减为零所需的时间 t0=0?v0a=?10?5s=2s
则2s内的位移 x=v0t02=10×22m=10m
此时离停车线的距离 Δx=12m?10m=2m
A不符合题意；
B．因为汽车速度减为零时的位移为10m，大于9m，可知汽车车头不能在停车线处停下，B不符合题意；
C．若驾驶员的反应时间为0.2s，则在反应时间内的位移 x′=v0t=10×0.2m=2m
到停止时的位移 x=10m+2m=12m
C符合题意；
D．若驾驶员的反应时间为0.4s，则在反应时间内的位移 x′=v0t=10×0.4m=4m
到停止时的位移 x=10m+4m=14m
大于12m，汽车车头不能在停车线处停下，D不符合题意。
故答案为：C。
8.【答案】 B
【解析】设物体的加速度为a，由速度公式可得物体在第1s末的速度为 v=at=a×1=a
由物体的位移公式可得第2s内的位移为 x=vt+12at2=32a
解得 a=4m/s2
故答案为：B。
9.【答案】 D
【解析】ABC．速度—时间图象斜率等于加速度，由图可知， 0?10s 斜率为正，加速度向下； 10s?15s 斜率为负，加速度向上； 10s~15s 内运动员做加速度逐渐减小，速度减小，运动员做加速度逐渐减小的减速运动，ABC不符合题意；
D．若 0?10s 内做匀加速直线运动，则位移为 x=0+202×10m=100m
而本题图象围成的面积比匀加速直线运动的大，所以 0?10s 内下落的距离大于 100m ，根据 v=st ，则实际平均速度大于 10m/s ，D符合题意。
故答案为：D。
10.【答案】 C
【解析】因 xv=x?1v=t 可知斜线部分面积S表示t1-t2过程中质点运动的时间，
故答案为：C.
11.【答案】 B
【解析】A．在t=0到t=1s之间，甲始终沿正方向运动，而乙先沿负方向运动后沿正方向运动，A不符合题意；
B．根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，t轴上方的“面积”表示位移是正值，t轴下方的“面积”表示位移是负值，则知在t=0到t=7s之间乙的位移为零。B符合题意；
C．在t=0到t=4s之间，甲的速度始终为正值，说明甲一直沿正方向做单向直线运动。C不符合题意；
D．根据斜率等于物体的加速度知，甲．乙在t=6s时的加速度方向都沿负方向，方向相同。D不符合题意。
故答案为：B。
12.【答案】 C
【解析】AB．由于匀加速直线运动的初速度未知，仅知道第 3s 内的位移，无法求出物体的加速度． 3s 末的速度，AB不符合题意；
C．令物体的初速度为 v0 ，加速度为 a ，则根据匀变速直线运动的位移时间关系有
物体在第 3s 内的位移 x3=[3v0+12a×32?(2v0+12a×22)]m=(v0+5a2)m
物体在前 5s 内的位移 x=(5v0+12a×52)m=5(v0+5a2)m
因为 x3=5m ，所以前5秒内的位移 x=25m ，C符合题意；
D．由于匀加速直线运动的初速度未知，仅知道第 3s 内的位移，无法求出物体在第 5s 内的位移。D不符合题意。
故答案为：C。
13.【答案】 C
【解析】设轿车减速到 v=20m/s 所需时间为 t1 ，运动的位移为 x1 ，则有 t1=v0?va1=30?205s=2s
x1=v0+v2t1=30+202×2m=50m
设卡车减速到 v=20m/s 所需时间为 t2 ，运动的位移为 x2 ，则有 t2=v0?va2=30?2010s=1s
x2=v0+v2t2=30+202×1m=25m
故在 2s 末时，两车车头的间距为△ x=L?x1?x2?v(t1?t2)=5m
从 2s 后，两车车头相遇还需要的时间为 t′ ，则有△ x=vt′+vt′
解得 t′=18s
两车车头相遇还需要的时间为 t′′ ，则有△ x+5+15=vt′′+vt′′
解得 t′′=58s
故错车时间为△ t=t′′?t′=0.5s
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
14.【答案】 A
【解析】匀减速直线运动可以认为是逆向的初速度为零的匀加速直线运动，则从C到O，初速度为零，根据初速度为零的匀加速直线运动的推论，经历相等的位移BC、BA和AO运动的时间比为 1:2:3 ，根据速度时间关系v=at，台球依次经过O、A、B点时的速度大小之比为 3:2:1 ，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
15.【答案】 C
【解析】A．由A图的位移—时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，A不符合题意；
B．由B图的速度时间图象可知，速度2s内沿正方向运动， 2?4s 沿负方向运动，方向改变，B不符合题意；
C．由C图象可知，物体在第 1?2s 內做匀加速运动，第 2?4s 内做匀减速运动，4s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，C符合题意；
D．由D图象可知，物体在第1s内做匀加速运动，第 1?3s 内做匀减速运动，2s末速度减为0，第 3?5s 内沿负方向运动，不是单向直线运动，D不符合题意。
故答案为：C。
16.【答案】 C
【解析】A．据平均速度公式得 v=xt=14m1s=14m/s
A不符合题意；
B．据匀变速直线运动的位移公式，有 s4=12at42?12at32
14=12a(42?32)
解得a=4m/s2
B不符合题意；
C．据匀变速直线运动的位移公式，有 s1=12at12=12×4×12m=2m
C符合题意；
D．前4s位移为 x4=12at42=12×4×42m=32m
故平均速度为 v=x4t=324m/s=8m/s
D不符合题意。
故答案为：C。
17.【答案】 C
【解析】A．第3s末质点加速度为 a=0?23?1m/s2=-1m/s2
A不符合题意；
B．第1s内质点向右做匀加速运动，加速度向右，第7s内质点向左做匀减速运动，加速度也向右，第1s内加速度与第7s内加速度方向相同，B不符合题意；
C．质点在前3s内向右运动，位移为 x1=3×22m=3m
质点在后5s内向左运动，位移为 x2=5×22m=5m
质点在前8s内位移为 x=x2?x1=2m 位移的方向向左，C符合题意；
D．第3s末质点速度方向发生改变，D不符合题意。
故答案为：C。
18.【答案】 D
【解析】A．由题意知，从抛出到落地过程中对甲有 v12?v02=2g?
代入数据解得v1=30m/s；对乙有 v22?v02=2g?
代入数据解得v2=30m/s；故可知落地时两球速度一样大，A不符合题意；
B．设向下为正方向，对甲分析根据竖直上抛运动规律有 25=?20t1+12gt12
解得 t1=5s 或 t1=?1s （舍去）；
同理对乙分析有 25=20t2+12gt22
解得 t2=1s 或 t2=?5s （舍去）
所以两小球落地的时间差为 Δt=t1?t2=5s?1s=4s
B不符合题意；
C．经过1s乙球落地，此时甲速度大小为 v甲=v0?gt2=20?10×1m/s=10m/s≠0
说明此时甲不在最高处，C不符合题意；
D．当t=2s时，乙已经落地，对甲有 x甲=20×2?12g×22m=20m
所以此时两球的距离为 Δx=?+x甲=25m+20m=45m
D符合题意。
故答案为：D。
19.【答案】 C
【解析】A．速度、加速度、位移都是矢量，路程是标量，A不符合题意；
B．物体只在重力作用下由静止开始下落的运动叫自由落体运动，B不符合题意；
C．通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力，C符合题意；
D．任何有规则形状且质量分布均匀的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，但是不一定在物体内，可能在物体外，D不符合题意。
故答案为：C。
20.【答案】 B
【解析】根据 ?1=12gt12 ，则杆子从自由下落开始到杆子的下端运动到圆管的上沿所需的时间可得 t1=1s
根据 ?2=12gt22 ，则杆子从自由下落开始到杆子的上端运动到圆管的下沿所需的时间 t2=3s
所以细杆穿过圆管所需的时间 Δt=t2?t1=(3?1)s
故答案为：B。
二、综合题
21.【答案】 （1）解：设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为 v ，根据平均速度公式 x1=v2t1
解得 v=12m/s
（2）解：该车驾驶员的允许的反应时间最大值为 t ，反应时间内车行驶的距离为 L0 L0=v0t
从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中，汽车做减速运动的时间 t2=6s?t
设汽车在刹车过程中通过的位移为 x2=v02t2
绿灯开始闪烁时，该车距停车线距离为L L=L0+x2
解得 t=0.5s
即该车驾驶员的考虑时间不能大于0.5 s。
【解析】（1）由于汽车刹车做匀减速直线运动，利用平均速度公式可以求出行驶的速度大小；
（2）驾驶员在反应时间内汽车做匀速直线运动，再做匀减速直线运动，利用匀速运动的位移公式和匀减速运动的位移公式可以求出驾驶员反应的时间。
22.【答案】 （1）解：设B点速度为 υ ，对AB过程有： xAB=v2t1
对BC过程有： xBC=v2t2
由题意可得 t1+t2=10s
解得 t2=4s
（2）解：对AB过程有： xAB=12a1t12
解得 a1=16m/s2
对BC过程分析有： xBC=12a1t12
解得 a2=14m/s2
【解析】（1）滑块在AB段做匀加速直线运动，在BC段做匀减速直线运动，利用平均速度公式结合全程的运动时间可以求出滑块在BC段运动的时间；
（2）滑块在AB段做匀加速直线运动，利用位移公式可以求出AB段的加速度大小，同理可以求出在BC段的加速度大小。
23.【答案】 （1）解：由图可判断甲的加速度为 a甲=vt=34m/s2
乙的加速度为 a乙=ΔvΔt=34?2=32m/s2
设从乙开始运动时间 t 后相遇，则有 12a甲(t+2)2=12a乙t2
解得 t≈4.83s
（2）解：当两车速度相同时距离最大，且最大距离为 S=12a甲t甲2?12a乙t乙2=(12×34×42?12×32×22)m=3m
【解析】（1）从图像中的ciel可以求出甲乙两车出加速度大小；结合位移公式及位移相等可以求出相遇的时间；
（2）当两车速度相等时，利用位移公式可以求出两车之间最大的距离。
24.【答案】 （1）解：由Δx＝aT2 ， T＝0.1s得:
小球的加速度 a=xBC?xABT2=0.20?0.150.12m/s2=5m/s2
（2）解：拍摄时B球的速度； vB=vAC=xAC2T=xBC+xAB2T=0.20+0.152×0.1m/s=1.75m/s
（3）解：设B的运动时间为tB ，
则由vB＝atB
得： tB=vBa=1.755s=0.35s
A球已经运动了0.25 s，所以A球上方正在滚动的小球还有2个
【解析】（1）多个小球下落相当于记录了一个小球在不同时刻的位置；利用小球的匀加速直线运动的邻差公式可以求出加速度的大小；
（2）匀变速直线运动的平均速度为中间时刻的瞬时速度，利用平均速度公式可以求出B球瞬时速度的大小；
（3）利用速度公式可以求出B小球下落的时间，结合下落的时间间隔可以判别A上面小球的个数。