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

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名称 第二章 匀变速直线运动的研究 章末检测—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019word版含答案)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-08-05 14:42:14

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文档简介

第二章
匀变速直线运动的研究
章末检测
一、单项选择题(本大题共9小题,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.甲物体比乙物体所受的重力大5倍,甲从H高处自由下落,乙从2H高处同时自由下落,在甲、乙落地前,下面说法正确的是(  )
A.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大
B.甲、乙各自下落1
m时它们的速度相同
C.两物体下落过程中的同一时刻,甲的速率一定比乙的速率大
D.在下落过程中两物体之间的距离越来越大
2.质点从静止开始做匀加速直线运动,第3
s内的位移是5
m,则第1
s末的速度为(  )
A.2
m/s
B.0.5
m/s
C.1
m/s
D.2.5
m/s
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.以36
km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为4
m/s2的加速度,刹车后第1
s内,第2
s内,第3
s内汽车的位移大小之比为(  )
A.9∶4∶1
B.16∶8∶1
C.1∶3∶5
D.5∶3∶1
5.一个小球从斜面的顶端由静止开始匀加速沿斜面滑下,经过斜面中点时速度为3
m/s,则小球到达斜面底端时的速度为(  )
A.4
m/s
B.5
m/s
C.6
m/s
D.3
m/s
6.从静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1
s内、第2
s内、第3
s内的平均速度之比为(  )
A.1∶3∶5        
B.1∶4∶9
C.1∶2∶3
D.1∶∶
7.一质点由静止开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动,经时间t后改做加速度大小为a2的匀减速直线运动,再经2t后质点停下来.则a1∶a2应为(  )
A.1∶1
B.1∶2
C.2∶1
D.4∶1
8.质点沿直线运动,其位移—时间图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中正确的是(  )
A.2
s末质点的位移为零,前2
s内位移为“-”,后2
s内位移为“+”,所以2
s末质点改变了运动方向
B.2
s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零
C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1
m/s,方向与规定的正方向相反
D.质点在4
s时间内的位移大小为0.4
m,位移的方向与规定的正方向相同
9.某质点以20
m/s的初速度竖直向上运动,其加速度保持不变,经2
s到达最高点,上升高度为20
m,又经过2
s回到出发点时,速度大小仍为20
m/s,关于这一运动过程,下列说法中正确的是(  )
A.质点运动的加速度大小为10
m/s2,方向竖直向下
B.质点在这段时间内的平均速度大小为10
m/s
C.质点在最高点时加速度为零
D.质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题有多个选项符合题目要求)
10.甲、乙两物体分别从高10
m处和高20
m处同时由静止自由下落,不计空气阻力,下面几种说法中正确的是(  )
A.乙落地速度是甲落地速度的倍
B.落地的时间甲是乙的2倍
C.下落1
s时甲的速度与乙的速度相同
D.甲、乙两物体在最后1
s内下落的高度相等
11.某质点做直线运动,速度随时间变化的关系式为v=(2t+4)
m/s,则下列对这个质点的运动的描述中,正确的是(  )
A.初速度为4
m/s
B.初速度为0
C.3
s末的瞬时速度为10
m/s
D.加速度为4
m/s2
12.物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4
m/s,2
s后速度的大小变为10
m/s,在这2
s内该物体的(  )
A.位移的大小一定是14
m
B.位移的大小可能是6
m
C.加速度的大小可能是3
m/s2
D.加速度的大小可能大于7
m/s2
13.如图所示,竖直方向上的线段AE被分成四个长度相等的部分,即AB=BC=CD=DE.一物体从A点由静止释放,不计空气阻力,下列结论正确的是(  )
A.物体通过每一部分的过程中速度增量相等
B.物体到达各点的速度之比为vB:vC:vD:vE=1:
:
:2
C.物体从A点运动到E点的全过程平均速度=vB
D.物体经过各段的时间之比为tAB:tBC:tCD:tDE=1:3:5:7
三、非选择题(本大题共6小题,计算题请写出步骤)
14.为研究安装阻尼滑道后抽屉的运动规律,萧林同学将纸带的一端粘到拉开的抽屉上,另一端穿过打点计时器。打开电源,用手推一下抽屉,抽屉在闭合的过程中,打点计时器打出的纸带记录了抽屉的运动规律。OO′分别是纸带上打下的左、右两端点,从O点开始每隔四个点选取一个计数点,各计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用电源的频率为50
Hz。
回答下列问题:
(1)纸带的运动方向是________(选填“从左到右”或“从右到左”)。
(2)纸带的最大速度出现在________两个相邻的计数点间。
(3)与手分离后抽屉的加速度的大小为________m/s2。
15.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)除打点计时器、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有________(填选项代号).
A.交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)实验过程中,下列做法正确的是________(填选项代号).
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
16.一物体从静止开始以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。
17.从20
m高的楼房的阳台上以20
m/s的初速度竖直向上抛出一小球,不计空气阻力,求小球运动到离抛出点15
m处所经历的时间.
(g=10
m/s2)
18.如图所示,在公路的十字路口,红灯拦停了一车队,拦停的汽车排成笔直的一列,第一辆汽车的前端刚好与路口停止线相齐,汽车长均为l=4.0
m,前面汽车尾部与相邻汽车的前端距离均为d1=1.0
m。为了安全,前面汽车尾部与相邻汽车的前端距离至少为d2=5.0
m时才能开动,若汽车都以a=2
m/s2的加速度做匀加速直线运动。绿灯亮起瞬间,第一辆汽车立即开动,求:
(1)第六辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v;
(2)从绿灯刚亮起到第六辆汽车前端与停止线相齐所需最短时间t。
19.我国首艘装有弹射系统的航母完成了“J-15”型战机首次起降飞行训练并获得成功.已知“J-15”在跑道上加速时产生的最大加速度为5.0
m/s2,起飞的最小速度为50
m/s,弹射系统能够使飞机获得的最大初速度为25
m/s,设航母处于静止状态.求:
(1)“J-15”在跑道上至少加速多长时间才能起飞?
(2)“J-15”在跑道上至少加速多长距离才能起飞?
(3)若航母上不装弹射系统,设航母跑道L=160
m,“J-15”仍能从航母上正常起飞,则航母航行速度至少为多少?
参考答案
一、单项选择题(本大题共9小题,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.B 
解析:自由落体运动的加速度为重力加速度,相等,故A错误;根据v=可知,下落1
m时,速度大小相等,故B正确;根据v=gt可知两物体下落过程中的同一时刻,甲的速率与乙的速率相等,故C错误;两物体在下落过程中运动情况相同,所以下落过程中两物体之间的距离不变,故D错误
2.A
解析:第3
s内的位移为x3=a×(3
s)2-a×(2
s)2=5
m,所以a=2
m/s2,故第1
s末的速度为v=at=2
m/s,故A正确.
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.B.
解析:法一 汽车的初速度为10
m/s,加速度为4
m/s2,故刹车后实际运动时间为2.5
s,由位移公式可知刹车后第1
s内、第2
s内、第3
s内汽车的位移大小分别为8
m、4
m、0.5
m,故答案为B.
法二 汽车的初速度为10
m/s,加速度为4
m/s2,故刹车后实际运动时间为2.5
s,可将汽车的实际运动时间五等分,再将汽车的运动逆向看作从静止开始的匀加速运动,则由位移比例关系有9∶7∶5∶3∶1,故刹车后第1
s内,第2
s内,第3
s内汽车的位移大小之比为(9+7)∶(5+3)∶1=16∶8∶1,B正确.
5.D.
解析:设斜面长为L,加速度为a,到底端的速度为v,则由v=
得3=,所以v=3
m/s,D正确.
6.A
解析:由于第1
s内、第2
s内、第3
s内的位移之比x1∶x2∶x3=1∶3∶5,而平均速度v=,三段时间都是1
s,故三段时间的平均速度之比为1∶3∶5,A项正确.
7.C
解析:设匀加速运动的末速度为v,则有:a1=.
匀加速运动的末速度等于匀减速运动的初速度,则匀减速运动的加速度大小为:a2==,
所以=,故C项正确,A、B、D三项错误.
8.D
解析:由所给图像可知:质点从距原点负方向0.2
m处沿规定的正方向做匀速直线运动,经4
s运动到正方向0.2
m处,在x
t图像中,“+”号表示质点在坐标原点正方向一侧,“-”号表示质点位于原点的另一侧,与质点实际运动方向无关.
位移由“-”变为“+”并不表示质点运动方向改变.由图像的斜率可得质点运动速度大小为0.1
m/s,综上所述,选项A、B、C错误,D正确.
9.A
解析:由a===-10
m/s2,加速度大小为10
m/s2,且竖直向下,故A正确;质点在这段时间内回到了出发点,故位移为零,平均速度等于总位移与相应位移所用时间的比值,所以平均速度为零,故B错误;质点在最高点时,加速度仍为10
m/s2,不为0,故C错误;质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度方向不同,所以速度不相等,故D错误.所以A正确,B、C、D错误.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题有多个选项符合题目要求)
10.AC 
解析:根据v=可知,落地时乙的速度是甲落地速度的倍,故A正确;根据t=,落地的时间乙是甲的倍,故B错误;根据v=gt可知,下落1
s时甲的速度与乙的速度都为10
m/s,故C正确;甲、乙两物体下落的时间不同,最后一秒的初速度不同,所以最后1
s下落的距离不相等,故D错误
11.AC 
解析:把v=(2t+4)
m/s与公式v=v0+at进行对比可知,该质点的初速度为4
m/s,加速度为2
m/s2,3
s末的瞬时速度为v=(2×3+4)
m/s=10
m/s,故选项A、C正确
12.BC
解析:取初速度方向为正方向,如果末速度与初速度同向,则加速度:a==
m/s2=3
m/s2,
位移:x=t=×2
m=14
m.
取初速度方向为正方向,如果末速度与初速度反向,则加速度:a==
m/s2=-7
m/s2,
位移:x=t=×2
m=-6
m.
故位移大小为14
m或6
m,加速度大小为3
m/s2或7
m/s2,故A、D两项错误,B、C两项正确.
13.BC
解析:自由落体运动是匀加速直线运动,故通过相等位移对应的时间不相等,所以物体通过每一部分的过程中速度增量不相等,A错误;由v2=2gh得,vB:vC:vD:vE=1:::2,B正确;因为hAB:hBE=1:3,且物体做初速度为零的匀变速运动,所以B点对应AE的中间时刻,所以物体从A点运动到E点的全过程平均速度=vB,C正确;tAB:tBC:tCD:tDE=1:(-1):(-):(2-),D错误.
三、非选择题(本大题共6小题,计算题请写出步骤)
14. (1)从右指向左 (2)B、C (3)1.2
解析: (1)用手推一下抽屉,抽屉先在短时间内做加速运动再做减速运动,所以依次打出点的顺序是O、A、B、C等,所以纸带的运动方向是从右指向左。
(2)两点间的时间间隔相同,两点间的距离越大,纸带在这段距离内的平均速度越大,分析可知抽屉运动的最大速度应该出现在B、C之间。
(3)从O点开始每隔四个点选取一个计数点,则打下相邻两个计数点的时间间隔为T=0.1
s,由公式法可得抽屉做匀变速运动的加速度大小为a=×10-2m/s2=1.2
m/s2。
15.(1)AC (2)AD
解析:(1)实验使用的电源必须是交流电源,A项正确,B项错误;刻度尺要用来测量纸带上点迹之间的距离,所以必须要有刻度尺,C项正确;打点计时器每隔0.02
s打一次点,本身就是计时的仪器,不需要秒表,D项错误;在利用纸带求解速度与加速度的过程中,物体的质量不需要知道,不用天平测物体的质量,E项错误.
(2)使用打点计时器时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带随物体开始运动,否则会对实验产生较大的误差,B项错误,A项正确;在实验时要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,这样可以在纸带上打出较多的点,C项错误,D项正确.
16. 【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。
17.【答案】1
s或
3
s或(2+)
s
解析:取竖直向上方向为正方向,当石块运动到抛出点上方离抛出点15
m时,位移为x=15
m,由x=v0t-gt2代入得:15=20t-×10t2,解得:t1=1
s,t2=3
s;当石块运动到抛出点下方离抛出点15
m时,位移为x=-15
m,由x=v0t-gt2代入得:-15=20t-×10t2,解得:t1=(2+)
s,t2=(2-)
s(舍去).
18. 【答案】(1)10
m/s (2)15
s
解析: (1)第六辆汽车前端与停止线的距离s1=5(l+d1)=25.0
m
由v2=2as1,解得v=10
m/s。
(2)设第二辆汽车刚开动时,第一辆汽车至少已行驶的时间为t1,则第二辆汽车刚开动时,第一辆汽车至少行驶的距离s2=d2-d1=4.0
m,由s2=at,解得t1=2
s
从绿灯刚亮起到第六辆汽车刚开动至少所需时间t2=5t1=10
s
从第六辆汽车刚开动到前端与停止线相齐所需时间t3==5
s
从绿灯刚亮起到第六辆汽车前端与停止线相齐所需最短时间t=t2+t3=15
s。
19.【答案】(1)5
s (2)187.5
m (3)10
m/s
解析:(1)根据匀变速直线运动的速度公式:v=v0+at得,在跑道上加速飞行时间为:
t==
s=5
s
(2)根据速度位移公式:v2-v02=2ax得,在跑道上加速距离为:
x==
m=187.5
m
(3)设飞机起飞所用的时间为t,在时间t内航空母舰航行的距离为L1,航空母舰的最小速度为v1
对航母有:L1=v1t
对飞机有:v=v1+at
v2-v12=2a(L+L1)
联立并代入数据,解得v1=10
m/s.