第二章 匀变速直线运动的研究 全章复习特训-word版含答案2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

《第二章
匀变速直线运动的研究》全章复习特训
一、选择题(1~8为单选，9~12为多选)
1．某动车速度从0增加到50
m/s所用的时间为100
s，动车在这段时间内运动可视为匀加速直线运动，则这段时间内动车的(　　)
A．加速度为2
m/s2　　　　
B．加速度为0.5
m/s2
C．速度变化量为0.5
m/s
D．速度变化率为50
m/s2
2．一遥控玩具汽车在水平面上做直线运动的位移—时间图像如图所示，则(　　)
A．15
s内汽车的位移为300
m
B．前10
s内汽车的加速度为3
m/s2
C．20
s末汽车的速度为－1
m/s
D．前25
s内汽车做单方向直线运动
3．下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是(　　)
A．匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量
B．匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量
C．在相等的时间内，匀变速直线运动的位移大小相等
D．匀变速直线运动的速度方向一定不变
4．小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动。取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向。下列速度v和位置x的关系图像中，能描述该过程的是(　　)
A　　　　　B　　　　C　　　　　D
5．做匀加速运动的列车出站，0时刻车头经过站台上某点A的速度是1
m/s,8
s末车尾经过点A的速度是7
m/s，则列车在4
s末的速度为(　　)
A．5
m/s
B．5.5
m/s
C．4
m/s
D．3.5
m/s
6．一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其?t图像如图所示，则(　　)
A．质点做匀速直线运动，速度为0.5
m/s
B．质点做匀加速直线运动，加速度为0.5
m/s2
C．质点在1
s末速度为1.5
m/s
D．质点在第1
s内的位移为1.5
m
7．从某一高度相隔1
s先后释放甲、乙两个相同的小球，不计空气的阻力，它们在空中任一时刻(　　)
A．间距保持不变，速度之差保持不变
B．间距越来越大，速度之差越来越大
C．间距越来越大，速度之差保持不变
D．间距越来越小，速度之差越来越小
8．如图所示，物体A在斜面上由静止匀加速滑下x1后，又匀减速地在平面上滑过x2后停下，测得x2＝2x1，则物体在斜面上的加速度a1与在平面上的加速度a2的大小关系为(　　)
A．a1＝a2
B．a1＝2a2
C．a1＝a2
D．a1＝4a2
9．下列所给的图像中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是(　　)
A　　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　D
10．曾经，司机闯黄灯要扣6分，被称为“史上最严交规”。某小轿车驾驶员看到绿灯开始闪时，经短暂思考后开始刹车，小轿车在黄灯刚亮时恰停在停车线上，v?t图像如图所示。若绿灯开始闪烁时小轿车距停车线距离L＝10.5
m，则(　　)
A．小轿车的刹车距离为8
m
B．小轿车刹车的加速度大小为2.4
m/s2
C．绿灯开始闪烁到黄灯刚亮的时间t0为3
s
D．绿灯开始闪烁到黄灯刚亮的时间t0为2.5
s
11．列车出站时能在150
s
内匀加速到180
km/h，然后正常行驶，某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108
km/h。以初速度方向为正方向，下列说法正确的是
(　　)
A.列车加速时的加速度大小为
m/s2
B.列车减速时，若运用v＝v0＋at计算瞬时速度，其中a＝－
m/s2
C.若用v
?t图像描述列车的运动，减速时的图线在时间轴t轴的下方
D.列车由静止加速，1
min内速度可达20
m/s
12．物体从离地面45
m高处做自由落体运动(g取10
m/s2)，则下列选项中正确的是(　　)
A．物体运动3
s后落地
B．物体落地时的速度大小为20
m/s
C．物体在落地前最后1
s内的位移为25
m
D．物体在整个下落过程中的平均速度为20
m/s
二、非选择题
13．如图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．
(1)OD间的距离为________
cm.
(2)下图是根据实验数据绘出的x－t2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示__________________，加速度的大小为________
m/s2(保留3位有效数字)．
14．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别叫a、b、c、d、e段)，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v－t关系的图线，从而可求出加速度．
(1)打点计时器使用的是________(填“直流”或“交流”)电源．
(2)请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v－t关系的图线，并指出哪个轴相当于v轴？___________________________________________________________
(3)从第一个计数点开始计时，要想求出0.15
s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？___________________________________________________________
(4)若测得a段纸带的长度为2.0
cm，e段纸带的长度为10.0
cm，则加速度为________
m/s2.
15．一物体从静止开始以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时的速度大小；
(2)物体做匀减速直线运动时的加速度。
16．一列车由若干等长的车厢连接而成，车厢之间的间隙忽略不计，一人站在站台上与第1节车厢的最前端相齐．当列车由静止开始做匀加速直线运动时开始计时，测得第1节车厢通过他的时间为2
s，则从第5节到第16节车厢通过他的时间为多少？
17．如图所示，跳水运动员从离水面10
m高的平台上向上跃起，举起双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高h＝0.45
m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)，求：
(计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点，g取10
m/s2)
(1)运动员起跳时的速度大小v0；
(2)从离开跳台到手接触水面的过程中所经历的时间t(结果保留3位有效数字)。
18．雨后，屋檐上还在不断滴着水滴，如图所示．小红认真观察后发现，这些水滴都是由静止开始下落的．她测得屋檐到窗台的距离H＝3.2
m，窗户的高度为h＝1.4
m．g取10
m/s2，试计算：
(1)水滴下落到窗台时的速度大小；
(2)水滴经过窗户的时间．
参
考
答
案
一、选择题(1~8为单选，9~12为多选)
1．B
解析：这段时间内动车速度的变化：
Δv＝v－v0＝50
m/s－0＝50
m/s
根据加速度的定义式a＝，有a＝
m/s2＝0.5
m/s2
速度变化率等于加速度的大小，故A、C、D三项错误，B项正确．
2．C
解析：由于该图像是位移—时间图像，所以15
s末汽车的位移为s15＝30
m，故选项A错误；10
s内汽车做匀速直线运动，所以加速度为0，选项B错误；20
s末汽车的速度为＝－1
m/s，故选项C正确；汽车在前10
s内做匀速直线运动，然后静止了一段时间，最后又反方向运动一段距离，故选项D错误．
3．B
解析：对于不同时间，匀变速直线运动的速度变化量不同，A错误；匀变速直线运动的加速度即速度变化率不变，B正确；匀变速直线运动的速度时刻在变，在相等的时间内位移大小不相等，C错误；匀变速直线运动的加速度方向一定不变，速度方向可能变化，D错误．
4．A　
解析：解答本题的关键是要建立起位置与速度之间的函数表达式，由函数表达式判断正确的选项。小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后能回到原高度，重复原来的过程，以落地点为原点，速度为零时，位移最大，速度最大时位移为零，设高度为h，则速度大小与位移的关系满足v2＝2g(h－x)，A项正确
5．C　
解析：列车的加速度a＝＝
m/s2＝
m/s2,4
s末列车的速度v4＝v0＋at4＝1
m/s＋×4
m/s＝4
m/s，故C正确
6．D　
解析：由题图可知＝1＋0.5t(式中各物理量的单位均为国际单位制单位)，由匀变速直线运动的位移公式x＝v0t＋at2得＝v0＋at，对比可知，v0＝1
m/s，加速度为a＝2×0.5
m/s2＝1
m/s2，即质点的加速度不变，质点做匀加速直线运动，A、B错误；质点的初速度v0＝1
m/s，在1
s末速度为v1＝v0＋at1＝2
m/s，C错误；质点在第1
s内的位移大小为x＝t1＝×1
m＝1.5
m，D正确
7．C.
解析：甲、乙两球做自由落体运动，加速度都为重力加速度；以释放乙球开始计时，甲球此时的速度v1＝gt＝10
m/s，经过t时间后，甲球的速度v＝v1＋gt，乙球的速度v′＝gt，则两球的速度差为：Δv＝v－v′＝10
m/s，两球的速度之差保持不变．此后先释放的小球的位移为：x1＝v1t＋gt2；后释放的小球的位移为：x2＝gt2.它们之间的距离差为：Δx＝x1－x2＝v1t，可知它们的间距越来越大，故A、B、D错误，C正确．
8．B
解析：设物体滑至斜面底端的速度为v，则：v2＝2a1x1，0－v2＝2(－a2)x2，可得a1x1＝a2x2，a1∶a2＝x2∶x1＝2∶1.即a1＝2a2，B项正确．
9．ACD　
解析：由题图A可知，物体开始和结束时的纵坐标为0，说明物体又回到了初始位置，A正确；由题图B可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故未回到初始位置，B错误；由题图C知，物体第1
s内的位移沿正方向，大小为2
m，第2
s内的位移沿负方向，大小为2
m，故2
s末物体回到初始位置，C正确；由题图D知，物体做匀变速直线运动，2
s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，D正确
10．BC　
解析：由图知，小轿车在前0.5
s反应时间内做匀速直线运动，通过的距离x＝v0Δt＝6×0.5
m＝3
m，则小轿车的刹车距离为s＝L－x＝10.5
m－3
m＝7.5
m，故A项错误；小轿车刹车过程，有s＝(t0－0.5
s)，得t0＝3
s，所以小轿车刹车的加速度大小为a＝＝m/s2＝2.4
m/s2，故B、C两项正确，D项错误
11．ABD　
解析：列车的加速度大小a＝＝
m/s2＝
m/s2，减速时，加速度方向与速度方向相反，a′＝－m/s2，故A、B正确；以初速度方向为正方向，列车减速时，v
?t图像的图线依然在时间轴t轴的上方，C错误；由v＝at可得v＝×60
m/s＝20
m/s，D正确
12．AC　
解析：由h＝gt2得物体自由下落的时间t＝＝3
s，物体在落地前最后1
s内的位移为Δh＝gt2－gt22＝25
m，物体落地时的速度大小为v＝gt＝30
m/s，物体下落过程中的平均速度为＝＝
m/s＝15
m/s。则A、C正确，B、D错误。
二、非选择题
13．(1)1.20　
(2)加速度的一半　
0.934
解析：(1)1
cm＋1
mm×2.0＝1.20
cm.
(2)斜率表示加速度的一半，a＝
m/s2≈0.467
m/s2，所以加速度大小a＝0.934
m/s2.
14．(1)交流　(2)图见解析
y轴　(3)b　(4)2
解析：(1)打点计时器使用的是交流电源．
(2)纸带运动的速度不断变化，在很短时间内的平均速度可以等效为中间时刻的瞬时速度，由于时间间隔相等，根据x＝vt知，位移与速度成正比，用纸带的宽度表示时间间隔ΔT，因此纸带的速度与纸带的长度成正比，可以用纸带的长度“等效”速度大小，故y轴相当于v轴，如图所示．
(3)纸带的宽度表示时间ΔT＝0.1
s，则要想求出0.15
s时刻的瞬时速度需要测量b段纸带的长度．
(4)va＝
m/s＝0.2
m/s；
ve＝
m/s＝1
m/s；
则a＝＝
m/s2＝2
m/s2.
15．　【答案】(1)10
m/s　(2)5
m/s2　方向与物体运动方向相反
解析：　(1)由速度、时间的关系式得
v1＝v0＋a1t1＝2×5
m/s＝10
m/s，
即做匀速直线运动时的速度大小为10
m/s。
(2)由v＝v1＋a2t2得
a2＝＝
m/s2＝－5
m/s2，
负号表示加速度方向与物体运动方向相反。
16．【答案】4
s
解析：方法一　通过连续相等的位移所用时间之比为
1:(－1):(－):…:(－)，
可得＝＝＝，
故所求时间Δt＝4
s.
方法二　假设车厢静止，人由静止开始匀加速运动，设每节车厢长为x，加速度为a，则人通过第1节车厢的时间为t1＝
＝2
s，
人通过前4节车厢的时间为t4＝
＝4
s，
人通过前16节车厢的时间为t16＝
＝8
s，
故所求时间Δt＝t16－t4＝8
s－4
s＝4
s.
17．　【答案】(1)3
m/s　(2)1.75
s
解析：　(1)上升阶段：v＝2gh
得v0＝＝3
m/s
(2)上升阶段：0＝v0－gt1
得t1＝＝
s＝0.3
s
自由落体过程：H＝gt
得t2＝＝s＝1.45
s
故t＝t1＋t2＝0.3
s＋1.45
s＝1.75
s。
18．【答案】(1)8
m/s　(2)0.2
s
解析：(1)水滴下落至窗台通过的距离为H＝3.2
m，
由v2＝2gH得v＝＝
m/s＝8
m/s.
(2)水滴下落至窗户上边缘的时间为
t1＝
＝
s＝0.6
s
水滴下落至窗台的时间为t2＝
＝
s＝0.8
s
水滴经过窗户的时间为Δt＝t2－t1＝0.8
s－0.6
s＝0.2
s.